《SQL数据查询详解：从基础到高级》
SQL（Structured Query Language）是用于管理和处理关系数据库的标准语言，其核心功能之一就是数据查询。本实验旨在通过一系列实例，帮助学生深入理解和熟练运用SQL SELECT语句，实现对数据库的高效检索。
一、SQL基本查询操作
1. 不带条件的查询：可以获取指定字段的所有数据，可选择保留或去除重复值。
2. 查询所有记录：返回表中的全部行。
3. 单条件查询：根据单一条件筛选数据，如`SELECT * FROM table WHERE condition`。
4. 多条件（AND）查询：结合多个条件，如`SELECT * FROM table WHERE condition1 AND condition2`。
5. 多条件（OR）查询：使用OR连接多个条件，如`SELECT * FROM table WHERE condition1 OR condition2`。
6. 混合条件（AND和OR）查询：同时包含AND和OR，如`SELECT * FROM table WHERE (condition1 AND condition2) OR condition3`。
7. NOT运算查询：排除特定条件，如`SELECT * FROM table WHERE NOT condition`。
8. BETWEEN...AND...查询：选取指定范围内的数据，如`SELECT * FROM table WHERE column BETWEEN value1 AND value2`。
9. NOT BETWEEN...AND...查询：排除指定范围内的数据，如`SELECT * FROM table WHERE column NOT BETWEEN value1 AND value2`。
10. LIKE运算符的字符串匹配：模糊匹配，如`SELECT * FROM table WHERE column LIKE pattern`。
11. LIKE运算符的模板匹配：使用通配符%，如`SELECT * FROM table WHERE column LIKE 'pattern%'`。
12. 空值和非空值查询：查询NULL或非NULL值，如`SELECT * FROM table WHERE column IS NULL`或`column IS NOT NULL`。
13. 排序查询：使用ORDER BY对结果进行升序或降序排列，如`SELECT * FROM table ORDER BY column ASC|DESC`。
14. 多列排序：同时对多个字段进行排序，如`SELECT * FROM table ORDER BY column1 ASC, column2 DESC`。
15. 使用TOP显示前若干记录：限制返回的记录数量，如`SELECT TOP n * FROM table`。
16. 并列记录的TOP查询：即使有相同条件，也显示所有满足的记录。
二、连接查询
1. 两个关系的连接：通过JOIN连接两个表，如`SELECT * FROM table1 JOIN table2 ON condition`。
2. 带其他查询条件的连接：在JOIN的基础上增加WHERE子句，如`SELECT * FROM table1 JOIN table2 ON condition WHERE other_condition`。
3. 多个关系的连接：连接三个或更多表，如`SELECT * FROM table1 JOIN table2 ON condition1 JOIN table3 ON condition2`。
4. 广义笛卡尔积：无连接条件时，两个表的组合，如`SELECT * FROM table1, table2`。
5. 自然连接：基于公共列自动匹配的连接，如`SELECT * FROM table1 NATURAL JOIN table2`。
6. 教师-课程信息查询：涉及教师、职称、课程名称和课程性质等多个字段，通过不同类型的JOIN（INNER JOIN, LEFT JOIN, RIGHT JOIN）实现不同效果。
三、嵌套查询
1. IN运算的嵌套查询：如`SELECT * FROM table WHERE column IN (SELECT column FROM another_table)`。
2. NOT IN运算的嵌套查询：排除IN中的结果，如`SELECT * FROM table WHERE column NOT IN (SELECT column FROM another_table)`。
3. 关系运算的嵌套查询：比较子查询结果，如`SELECT * FROM table WHERE column = (SELECT column FROM another_table WHERE condition)`。
4. 使用ANY/SOME和ALL的嵌套查询：比较子查询中的任意值或所有值，如`SELECT * FROM table WHERE column > ANY (SELECT column FROM another_table)`或`SELECT * FROM table WHERE column > ALL (SELECT column FROM another_table)`。
5. EXISTS和NOT EXISTS嵌套查询：判断子查询是否存在满足条件的记录，如`SELECT * FROM table WHERE EXISTS (SELECT * FROM another_table WHERE condition)`。
四、汇总和分组查询
1. COUNT统计数目：计算指定列的记录数，如`SELECT COUNT(column) FROM table`。
2. SUM计算合计：求和，如`SELECT SUM(column) FROM table`。
3. 求和、计数、平均值：一次性完成多个聚合函数，如`SELECT SUM(column), COUNT(column), AVG(column) FROM table`。
4. 平均分最高的学生信息：结合WHERE和GROUP BY，如`SELECT student_info FROM table GROUP BY student_id HAVING AVG(score) = (SELECT MAX(avg_score) FROM (SELECT AVG(score) AS avg_score FROM table GROUP BY student_id) AS avg_scores)`。
5. 平均分最高的学生信息（所有课程）：结合子查询和聚合函数，如`SELECT student_info FROM table WHERE student_id = (SELECT student_id FROM table WHERE course = 'Database' AND score > 70 GROUP BY student_id HAVING AVG(score) = (SELECT MAX(avg_score) FROM (SELECT AVG(score) AS avg_score FROM table GROUP BY student_id) AS avg_scores))`。
6. 每个学生的平均成绩：使用GROUP BY，如`SELECT student_id, AVG(score) FROM table GROUP BY student_id`。
7. 学生的最高分、最低分、平均分和课程门数：使用聚合函数和COUNT，如`SELECT student_id, MAX(score), MIN(score), AVG(score), COUNT(DISTINCT course) FROM table GROUP BY student_id`。
8. 至少10门必修课的平均分：结合HAVING，如`SELECT student_id, AVG(score) FROM table WHERE course_type = '必修' GROUP BY student_id HAVING COUNT(course) >= 10`。
9. 使用COMPUTE和COMPUTE BY的复杂查询：对结果进行计算，如`SELECT student_id, AVG(score) FROM table GROUP BY student_id COMPUTE SUM(score) OVER ()`。
实验步骤与结果部分，学生需在SQL Server 2005环境中，根据实验指导书的步骤操作，观察并理解每种查询语句的执行效果和返回结果，对比不同查询方式的优劣，以此深化对SQL数据查询的理解和应用能力。
总结，本实验旨在通过实践，使学生掌握SQL SELECT语句的使用，包括基本查询、连接查询、嵌套查询和汇总分组查询，从而具备在实际项目中灵活运用SQL进行数据检索的能力。
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