SQL запросы с условиями

Условные запросы в SQL – это применение предикатов в предложениях WHERE и HAVING для отбора строк и групп. Смысловой центр темы – логика предикатов над табличными данными: каждое условие для каждой строки вычисляется в одно из трёх логических значений (TRUE, FALSE, UNKNOWN), после чего СУБД решает, включать строку в результат или нет. Владение этой логикой обеспечивает уверенное решение экзаменационных задач: от простых фильтров до групповых условий и подзапросов.

Логическая основа SQL: трёхзначная логика

• SQL использует трёхзначную логику: помимо TRUE и FALSE существует UNKNOWN (неизвестно), возникающее в первую очередь при участии NULL. Ключевые правила:

• col = 5, если col IS NULL → результат UNKNOWN (не FALSE!).

• В предложении WHERE остаются только строки, где предикат дал TRUE; строки с FALSE и UNKNOWN отбрасываются.

• Логические связки:
  

  • TRUE AND UNKNOWN → UNKNOWN; FALSE AND UNKNOWN → FALSE.

  • TRUE OR UNKNOWN → TRUE; FALSE OR UNKNOWN → UNKNOWN.

  • NOT UNKNOWN → UNKNOWN.

Следствие: фильтр WHERE col <> 'X' не выбирает строки, где col IS NULL – они «выпадают» как UNKNOWN.

Синтаксическая форма и приоритеты

Базовый каркас запроса с условием:

SELECT список_полей

FROM   таблица T

WHERE  условие_над_строками

GROUP BY ...

HAVING условие_над_группами

ORDER BY ...

Приоритет операторов в WHERE (от высокого к низкому):

1. унарный NOT; 2) AND; 3) OR.
   Скобки всегда имеют приоритет выше и снимают неоднозначность. 

Предикаты и операторы сравнения

Сравнения

=, <> (или !=), <, <=, >, >=.
Типовое правило: совместимость типов. При сравнении строк учитывайте сортировку/коллацию (регистрозависимость, правила сравнения). При сравнении чисел и дат исключайте неявные преобразования, т. к. они ухудшают производительность и могут менять смысл.

Специализированные предикаты

• IS NULL / IS NOT NULL – единственный корректный способ проверять NULL.

• BETWEEN a AND b – включительный интервал: a ≤ x ≤ b.

• IN (…)/NOT IN (… ) – проверка вхождения в конечное множество. Опасность: NOT IN с подзапросом, содержащим NULL, даёт UNKNOWN и может «обнулить» результат.

• LIKE – сопоставление с образцом: % – любой (в т. ч. пустой) префикс/суффикс, _ – ровно один символ. Экранирование спецсимволов – через ESCAPE.

• EXISTS / NOT EXISTS – проверка наличия/отсутствия строк в подзапросе; устойчивы к NULL и рекомендуются вместо NOT IN для подзапросов.

• Кванторы ANY/ALL (реже на ЕГЭ) – сравнение с любым/всеми значениями результата подзапроса.

Даты, строки, числа: точные правила

• Даты/время. Избегайте функций над полем в WHERE (например, WHERE YEAR(dt)=2025) – это делает предикат несаргируемым (см. §6). Правильно задавать интервалы так: dt >= '2025-06-01' AND dt < '2025-07-01'.

• Строки. Для регистронезависимого поиска лучше использовать соответствующую коллацию. Универсальный (но менее эффективный) приём – нормализовать обе стороны: WHERE UPPER(name) = UPPER('иван').

• Числа. Следите за типами (INT, DECIMAL), избегайте сравнения чисел со строками.

WHERE, ON и HAVING: разграничение ответственности

• WHERE – фильтр по строкам до группировки (GROUP BY) и до агрегирования.

• ON – условие соединения таблиц при JOIN; влияет на набор пар для последующей фильтрации.

• HAVING – фильтр по агрегированным результатам (после GROUP BY). Нельзя ссылаться на алиасы агрегатов в WHERE, но можно в HAVING.

Производительность и «саргируемость»

SARGable (Search ARGument able) – предикат, который СУБД может эффективно использовать с индексом. Правила:

• Оставляйте индексируемое поле непреобразованным слева: плохо WHERE UPPER(col)=..., хорошо – выбирать регистронезависимую коллацию или нормализовать константу/ввод.

• Предпочитайте диапазоны и равенства (=, BETWEEN, IN) над вычислениями в условии.

• Избегайте LIKE '%...%' – ведущий % лишает использования индекса (если только не спец. индексы, типа полнотекстовых).

Подготовка к ЕГЭ: алгоритм решения задач на условия

1. Чётко выпишите условие словами, определите поля и типы.

2. Переведите текст в предикат: расставьте AND/OR/NOT, проверьте приоритеты, добавьте скобки.

3. Учтите NULL: где нужны IS NULL/IS NOT NULL.

4. Для дат задайте полуинтервалы >= ... AND < ....

5. Разведите фильтры по уровням: строковые – в WHERE, агрегатные – в HAVING.

6. Проверьте «саргируемость» и корректность множества (не используйте NOT IN с потенциальным NULL в подзапросе).

Типичные ошибки (и как их исправлять)

• = NULL или <> NULL – всегда неправильно. Нужны IS NULL / IS NOT NULL.

• Неверная ассоциативность: забыли скобки при AND и OR → искажённое множество строк.

• BETWEEN используется как полуинтервал – на самом деле он включительный.

• NOT IN (подзапрос) с NULL → пустой результат. Заменяйте на NOT EXISTS.

• Функции над полями в WHERE (несаргируемо) – при возможности перепишите.

Практикум: 5 упражнений с разбором

Для примеров используем мини-схему (стилизовано под задания ЕГЭ):

Таблица Students:
id INT, name VARCHAR, class INT, city VARCHAR, birth DATE, score INT NULL

Таблица Enrollments:
student_id INT, course VARCHAR, grade INT NULL

Таблица Departments:
dept_id INT, dept_name VARCHAR

Таблица Employees:
emp_id INT, dept_id INT, salary INT

Упражнение 1. Приоритеты AND/OR/NOT и скобки

Задача. Выбрать учеников из Students, которые (а) из города «Тверь» и учатся в 10-м классе или (б) из города «Ярославль», но не в 9-м классе.

Правильная логика (со скобками):

SELECT id, name, class, city

FROM   Students

WHERE  (city = 'Тверь' AND class = 10)

    OR (city = 'Ярославль' AND NOT (class = 9));

Почему важны скобки: без них AND имеет приоритет над OR, и выражение исказит условие (часть из «Ярославля» попадёт не так, как задумано).

Упражнение 2. NULL и ловушка NOT IN

Задача. Найти учеников, не записанных ни на один курс в Enrollments.

Неправильно (может вернуть 0 строк, если в Enrollments.student_id присутствует NULL):

SELECT s.id, s.name

FROM   Students s

WHERE  s.id NOT IN (SELECT e.student_id FROM Enrollments e);

Если подзапрос вернёт (..., NULL, ...), выражение x NOT IN (...) станет UNKNOWN и будет отброшено.

Правильно – через NOT EXISTS (устойчиво к NULL):

SELECT s.id, s.name

FROM   Students s

WHERE  NOT EXISTS (

  SELECT 1

  FROM   Enrollments e

  WHERE  e.student_id = s.id

);

Комментарий для ЕГЭ: «нет соответствующих записей» почти всегда формулируется NOT EXISTS, а не NOT IN.

Упражнение 3. Датовые интервалы без ошибок включительности

Задача. Выбрать всех учеников, родившихся в июне 2008 года.

Правильно – полуинтервал:

SELECT id, name, birth

FROM   Students

WHERE  birth >= DATE '2008-06-01'

  AND  birth <  DATE '2008-07-01';

Такой предикат:

• учитывает всю июньскую часть (включая время, если тип – TIMESTAMP);

• остаётся саргируемым (поле birth – слева без функций).

Почему не WHERE EXTRACT(MONTH FROM birth)=6? Это удобнее читать, но лишает индекс (несаргируемо) и может быть медленнее.

Упражнение 4. Сопоставление с образцом и экранирование

Задача. Выбрать учеников, чьи имена начинаются с «Ан» и затем имеют ровно один любой символ, после чего идёт «я» (например, «Антя», «Анфя»), а также тех, чьи имена буквально содержат символ подчёркивания _.

Решение 1 (ровно один символ – _):

SELECT id, name

FROM   Students

WHERE  name LIKE 'Ан_я';

Здесь _ – один любой символ. Примеры совпадений: «Аня» не пройдёт (нет символа между «Ан» и «я»), «Анья» – пройдёт.

Решение 2 (буквальный _ в имени – требуется ESCAPE):

SELECT id, name

FROM   Students

WHERE  name LIKE '%\_%' ESCAPE '\';

Здесь \ объявлен как символ экранирования; шаблон означает «содержит буквальный _». Без ESCAPE _ интерпретировался бы как «любой символ».

Упражнение 5. Разведение WHERE и HAVING при агрегировании

Задача. Для таблиц Employees(dept_id, salary) и Departments(dept_id, dept_name) вывести отделы, в которых не менее 5 сотрудников, а суммарная зарплата превышает 1 000 000. Отсечь из расчётов сотрудников с salary IS NULL.

Решение (фильтр NULL – в WHERE, агрегатные условия – в HAVING):

SELECT   d.dept_name,

         COUNT(e.emp_id)        AS staff_cnt,

         SUM(e.salary)          AS total_pay

FROM     Departments d

JOIN     Employees   e ON e.dept_id = d.dept_id

WHERE    e.salary IS NOT NULL           -- строковый фильтр ДО группировки

GROUP BY d.dept_name

HAVING   COUNT(e.emp_id) >= 5           -- агрегатный фильтр ПОСЛЕ группировки

   AND   SUM(e.salary)   >  1000000;

Пояснение: если перенести COUNT(...) или SUM(...) в WHERE, получите синтаксическую ошибку – агрегаты доступны только на стадии HAVING.

Заключение

Условные запросы в SQL – это применение строгой предикатной логики к табличным данным с учётом трёхзначной семантики и правил вычисления предикатов. Для практики ЕГЭ важно:

• знать различия WHERE/ON/HAVING;

• уверенно оперировать AND/OR/NOT со скобками;

• грамотно работать с NULL (IS NULL, NOT EXISTS);

• корректно задавать интервал дат (полуинтервалы);

• использовать LIKE и ESCAPE без двусмысленностей;

• писать саргируемые условия, учитывающие индексы и типы.

Последовательно применяя эти правила и разобрав 5 упражнений, вы получаете устойчивый навык формализации текстовых условий в корректные и эффективные SQL-предикаты – именно это и проверяют экзаменационные задания.