SQL排名問題，100% leetcode答案大公開！
阿新 • • 發佈：2021-03-28
（首先原諒我最近新番看多了，起了一箇中二的名字）
最近在找實習，所以打算系統總結（複習）一下sql中經常遇到問題。不管是刷leetcode還是牛客的sql題，有一個問題總是繞不開的，那就是排名問題。其實對於MySql8.0以上版本來說，排名問題已經很容易解決了。因為MySql8.0之後開始支援三個視窗函式，分別是```rank()```,```dense_rank()```以及```row_number()```。這三個視窗函式對應了排名問題中最常見的三種情況。而對於之前的版本，則需要模擬這幾個函式。
網上也有很多相關的文章，但實際上他們給出的程式碼都無法100%通過leetcode的樣例。於是就想在這裡重新總結一下sql中的排名問題。我們以分數排名為例，假設有一個數據表scores包括兩個欄位id和score，需要對score進行排名。
| id | score |
| --- | --- |
| 1 | 0 |
| 2 | 15 |
| 3 | 15 |
| 4 | 15 |
| 5 | 17 |
| 6 | 18 |
| 7 | 20 |
不同的排名需求適合不同的場景，但為了方便比較，就不分開舉例了。對於排名的結果，一般會包括以下幾種情況：
#### 1. 同樣的分數不同的名次，且排名連續
如果是這樣的排名需求，排名的結果應該是：
| id | score | rank |
| :--: | :---: | :--: |
| 7 | 20 | 1 |
| 6 | 18 | 2 |
| 5 | 17 | 3 |
| 2 | 15 | 4 |
| 3 | 15 | 5 |
| 4 | 15 | 6 |
| 1 | 0 | 7 |
+ 視窗函式 row_number()
```sql
SELECT id, score, row_number() over (order by score desc) as 'rank'
FROM Scores;
```
+ 模擬視窗函式
```sql
SET @curRank = 0;
SELECT id, Score, (@currank := @currank + 1) As 'rank'
From Scores
ORDER BY score DESC;
```
自行模擬視窗函式的關鍵就在於要設定一個變數來儲存當前的排名。
#### 2. 同樣的分數相同的名次，且排名連續（Leetcode 178）
如果是這樣的排名需求，排名的結果應該是：
| id | score | rank |
| :--: | :---: | :--: |
| 7 | 20 | 1 |
| 6 | 18 | 2 |
| 5 | 17 | 3 |
| 2 | 15 | 4 |
| 3 | 15 | 4 |
| 4 | 15 | 4 |
| 1 | 0 | 5 |
+ 使用視窗函式 dense_rank()
```sql
SELECT id, score, dense_rank() over (order by score desc) as 'rank'
FROM Scores;
```
+ 使用變數模擬視窗函式
對於這種排名，網上給出的程式碼大多是這樣的：
```sql
SELECT tmp.score,
@ranking := case
when @lastscore = tmp.score then @ranking
when @lastscore := tmp.score then @ranking +1
end as 'rank'
FROM (select * from scores order by score desc) tmp,
(select @ranking := 0, @lastscore := null) r;
```
這段程式碼可能在一般的資料表中都沒問題，但**在leetcode上是不能完全ac的**。主要有兩個問題：
+ 返回的rank排名是字串，而不是數字，會導致樣例失敗
+ 如果表中score有值為0，排名結果就會是null。
這種做法的思想是：
+ 如果當前的score跟上一行score（@lastscore）相等，則@ranking不增加（@ranking := @ranking）;
+ 否則就 @lastscore := tmp.score （這一句在score不為0的時候永遠為真），給 @lastscore 賦新值的同時，@ranking增加1（@ranking := @ranking + 1）。
**但是當score為0時，兩個when中的表示式都是False，所以什麼都不執行，導致0值的結果為null。**
針對這種情況，可以稍微改進一下：
```sql
SELECT tmp.score,
@ranking := case
when @lastscore = tmp.score then @ranking +0
when @lastscore := tmp.score then @ranking +1
else @ranking := @ranking + 1
end as 'rank'
FROM (select * from scores order by score desc) tmp,
(select @ranking := 0, @lastscore := null) r;
```
+ 第一點是在第一個when處增加了 +0 ，進行型別轉換
+ 第二點是增加了 else @ranking := @ranking + 1 ，保證出現0值的時候，仍然可以進行排名。
這樣的寫法是可以通過leetcode的所有樣例的。
+ 使用聯結模擬視窗函式
```sql
SET @currank := 0;
Select os.id, r.Score, r.rank
From Scores os
LEFT JOIN (SELECT *, (@currank := @currank + 1) As 'rank'
From (Select *
From Scores
Group BY Score
ORDER BY score DESC
) AS ra
) AS r
ON os.score = r.score
ORDER BY r.score DESC;
```
這種查詢其實可以看做兩步，第一步是使用Group BY分組，進行了一個無重複值的排名（其實就是第一種情況），之後再把這個排名表Left Join到原始的表中，然後對組合表在進行一次排名。
#### 3. 同樣的分數相同的名次，且排名不連續
這種情況應該是最符合現實中分數排名的。排名結果如下：
| id | score | rank |
| :--: | :---: | :--: |
| 7 | 20 | 1 |
| 6 | 18 | 2 |
| 5 | 17 | 3 |
| 2 | 15 | 4 |
| 3 | 15 | 4 |
| 4 | 15 | 4 |
| 1 | 0 | 7 |
+ 使用視窗函式rank（）
```sql
SELECT id, score, rank() over (order by score desc) as 'rank'
FROM Scores;
```
+ 使用變數模擬視窗函式
```sql
SELECT tmp2.id, tmp2.score, tmp2.ranking AS 'rank'
FROM (SELECT tmp.*,
@rownum := @rownum+1 AS rownum,
@ranking := case
when @lastscore = tmp.score then @ranking + 0
when @lastscore := tmp.score then @rownum + 0
else @rownum + 0
end as ranking
FROM (select * from scores order by score desc) tmp,
(select @rownum := 0, @lastscore := null, @ranking := 0) r
) AS tmp2
```
這裡的做法其實相當於第一種情況和第二種情況的結合，用兩個變數分別儲存排名和當前的行數。
+ 如果當前的score跟上一行score（@lastscore）相等，則@ranking不增加（@ranking := @ranking +0 ）;
+ 否則就 @lastscore := tmp.score ，這裡跟第二種情況不同在於**@ranking不再是增加1，而是賦值為行數（@rownum）**。
以上就是遇到比較多的排名問題的解法啦。關於視窗函式，其實還有更多的用途，比如**分組排名**。後面可能專門寫一篇來介紹這幾個排名視窗函式。
最後慣例：
**能力有限，如有錯漏，多多包涵，歡迎指正！**