2-3逻辑运算符

2-3 逻辑运算符

除了上一节介绍的 <> 比较运算符以外，NOT 运算符也可以表示否定，但需要同其他查询条件联用：

SELECT product_name, product_type, sale_price
  FROM Product
 WHERE sale_price >= 1000;

4 records

product_name	product_type	sale_price
T恤衫	衣服	1000
运动T恤	衣服	4000
菜刀	厨房用具	3000
高压锅	厨房用具	6800

添加 NOT：

 SELECT product_name, product_type, sale_price
   FROM Product
  WHERE NOT sale_price >= 1000;

4 records

product_name	product_type	sale_price
打孔器	办公用品	500
叉子	厨房用具	500
擦菜板	厨房用具	880
圆珠笔	办公用品	100

Note

R 中与之类似的代码是：Product[!(Product$sale_price >= 1000), ]，或者使用 tidyverse ：Product %>% filter(!(sale_price >= 1000))

等价于：

SELECT product_name, product_type, sale_price
  FROM Product
 WHERE sale_price < 1000;

4 records

product_name	product_type	sale_price
打孔器	办公用品	500
叉子	厨房用具	500
擦菜板	厨房用具	880
圆珠笔	办公用品	100

Tip

可以不使用 NOT 的时候尽量不要使用，毕竟逻辑转换是一件让人头大的事情。

AND 与 OR

在 WHERE 子句中使用 AND 和 OR 来组合多个条件：

• AND 运算符代表”和”，只有两侧条件同时为真时才返回真。从集合的视角看，相当于取交集

• OR 运算符代表”或”，只要两侧条件中有一个为真就返回真。从集合的视角看，相当于取并集

SELECT product_name, purchase_price
  FROM Product
 WHERE sale_price >= 3000 
   AND product_type = '厨房用具';

2 records

product_name	purchase_price
菜刀	2800
高压锅	5000

SELECT product_name, purchase_price
  FROM Product
 WHERE sale_price >= 3000 
    OR product_type = '厨房用具';

5 records

product_name	purchase_price
运动T恤	2800
菜刀	2800
高压锅	5000
叉子	NA
擦菜板	790

使用括号提高优先级

查询条件：“商品种类为办公用品”并且”登记日期是2009年9月11日或者2009年9月20日”

查询结果：符合上述条件的商品（product_name）只有”打孔器”

错误的方法：

SELECT product_name, product_type, regist_date
  FROM Product
 WHERE product_type = '办公用品'
   AND regist_date = '2009-09-11'
    OR regist_date = '2009-09-20';

4 records

product_name	product_type	regist_date
T恤衫	衣服	2009-09-20
打孔器	办公用品	2009-09-11
菜刀	厨房用具	2009-09-20
叉子	厨房用具	2009-09-20

这是因为 AND 在前 OR 在后导致 AND 的优先级比 OR 高，该查询的过程是先实现 AND 查询，再在 AND 查询的结果中实现 OR 查询。

正确的做法：

SELECT product_name, product_type, regist_date
  FROM Product
 WHERE product_type = '办公用品'
   AND (regist_date = '2009-09-11'
        OR regist_date = '2009-09-20');

1 records

product_name	product_type	regist_date
打孔器	办公用品	2009-09-11

使用括号提高 OR 的优先级。

逻辑运算符和真值

• 真 = TRUE = 1

• 假 = FALSE = 0

AND（逻辑积）

P	Q	积	P AND Q
1	1	1	1
1	0	0	0
0	1	0	0
0	0	0	0

OR（逻辑和）

P	Q	和	P OR Q
1	1	1 + 1	1
1	0	1	1
0	1	1	1
0	0	0	0

由 OR 的定义可知：真 + 假 = 1 + 0 = 1.

所以：真 = 1 - 假 = 1 - 0 = 1，假 = 1 - 真 = 1 - 1 = 0.

NOT

P	差	NOT P
1	1 - 1	0
0	1 - 0	1

含有 NULL 时的真值\(^*\)

上一节讲过对于 NULL 的比较运算使用 IS NULL 或者 IS NOT NULL，其逻辑运算一样特殊。

注意到商品”叉子”和”圆珠笔”的价格都为 NULL，若对这两条记录使用查询条件 purchase_price = 2800 则返回假；但若对这两条记录使用查询条件 NOT purchase_price = 2800 则还是返回假。也就是说对于 purchase_price = 2800，结果既非真又非假。

这种情况是 SQL 中的除真假之外的第三种值——不确定（UNKNOWN）。 一般的逻辑运算为二值运算，SQL 中的逻辑运算为三值运算。

如何理解：

• 真（1）和假（0）都是确定的状态，而 NULL 是不确定的状态（混沌的）。NULL 就像薛定谔的猫，不到打开箱子看到它的真面目时谁也不知道它是真是假，只有打开箱子的那一刹那才能获知它的状态，但是那时它就不是 UNKNOWN 了；

• 一个 NULL 和一个确定的数值进行比较判断，结果自然是不确定的（UNKNOWN）。同理一个 NULL 与另一个 NULL 进行比较判断，结果还是不确定的（UNKNOWN）；

那么包含 NULL 的逻辑判断是怎样的呢？其实利用 AND 与 OR 的定义结合 NULL 的特性不难得出：

AND

P	Q	P AND Q
真	真	真
真	假	假
真	不确定	不确定
假	真	假
假	假	假
假	不确定	假
不确定	真	不确定
不确定	假	假
不确定	不确定	不确定

OR

P	Q	P OR Q
真	真	真
真	假	真
真	不确定	真
假	真	真
假	假	假
假	不确定	不确定
不确定	真	真
不确定	假	不确定
不确定	不确定	不确定

可以看出，在引入”不确定”后，逻辑判断变得复杂许多。为了避免出现这种情况，一般在创建表的时候为某些列设置 NOT NULL 约束以禁止录入 NULL。