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第三章 关系数据库标准语言SQL3.4.3嵌套查询、3.4.4集合查询

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数据库原理与应用 第3章关系数据库标准语言SQL(3)

数据库原理与应用 第3章关系数据库标准语言SQL(3)
INTERSECT SELECT * FROM Student WHERE Sage<=19; 或：SELECT * FROM Student WHERE Sdept=‘IS’ AND Sage<=19;
[例51]查询既选修了课程1又选修了课程2的学生(即查询选修课 程1的学生集合与选修课程2的学生集合的交集)。
一些带EXISTS或NOT EXISTS谓词的子查询不能被其他形式 的子查询等价替换，但是所有带IN谓词、比较运算符、ANY和 ALL谓词的子查询都能用带EXISTS谓词的子查询等价替换。 如例39可以用带EXISTS谓词的子查询替换：
SELECT * FROM Student S1 WHERE EXISTS ( SELECT * FROM Student S2 WHERE S2.Sdept=S1.Sdept AND S2.Sname=‘刘晨’);
数据库原理及应用
Principle and Application of Database
第三章 关系数据库标准语言SQL(续)
1/20
学习目标
掌握嵌套查询(重点+难点) 掌握集合查询(重点) 进一步理解SELECT语句的一般格式(重点)
2/20
3.4
数据查询
嵌套查询：一个SELECT语句称为一个查询块，将一个查询块 嵌套在另一个查询块的WHERE子句或HAVING子句条件中的查 询称为嵌套查询。其中外层查询块称为父查询，内层查询块称 为子查询，子查询中不能使用ORDER BY子句。嵌套查询增强 了SQL的查询能力，以层层嵌套的方式来构造程序正是SQL结 构化的含义所在。 例如：
6/20
[例42]查询其他系中比计算机科学系某一学生年龄小的学生姓 名和年龄：

第三章结构化查询语言SQL关系数据标准语言

第三章结构化查询语言SQL关系数据标准语言

3.2 数据定义
表.SQL的数据定义语句
操作对象
操作方式
创建
删除
修改
表 视图 索引
CREATE TABLE CTEATE VIEW CREATE INDEX
DROP TABLE DROP VIEW DROP INDEX
ALTER TABLE
3.2.1 定义、删除与修改基本表
1.定义基本表 SQL改基本表
2.修改基本表 随着应用环境和用需求的变化,有
时需要修改已建立好的基本表,包括增加新列、 增加新的完整性约束条件、修改原有的列定义 或删除已有的完整性约束条件等.
3.2.1 定义、删除与修改基本表
SQL语言用ALTER TABLE语句修改基本表,其一 般格式为：
3.2 数据定义
3.2.1 定义、删除与修改基本表 3.2.2 建立与删除索引 3.2.3 ACCESS进行数据定义
3.2 数据定义
• 关系数据库的基本对象是表、视图和索引.
• SQL的数据定义功能包括定义表、定义视图和 定义索引.
• 索引是依附于基本表的,因此SQL通常不提供 修改视图定义和修改索引定义的操作.用户如 果想修改视图定义或索引定义,只能先将它们 删除掉,然后再重建.不过有些关系数据库产 品如ORACLE允许直接修改视图定义.
最多为 65,535 个字符（如 果 Memo 字 段 是 通 过 DAO 来操作并且只有文本 和数字 [非二进制数据] 保 存在其中，则 Memo 字段
的大小受数据库大小的限
3.2.1 定义、删除与修改基本表
数字(Number) 用于数学计算的数值数据。1、2、4 或 8 个字节
有关如何设置特定 Number （如果 FieldSize 属性

数据库系统概论(第四版)_王珊_萨师煊_chp3-1

数据库系统概论(第四版)_王珊_萨师煊_chp3-1

课程表：Course(Cno,Cname,Cpno,Ccredit)
学生选课表：SC(Sno,Cno,Grade)
Student表
学 号 Sno
姓 名 Sname
性 别 Ssex
年 龄 Sage
所在系 Sdept
200215121 200215122 200215123 200515125
李勇 刘晨 王敏 张立
查询教师的姓名、职称、应发工资
查询教师的姓名、职称、应发工资 π姓名，职称，应发工资（教师⋈工资）
查询学分大于3的所有课程名称、及其对应的授课 老师姓名和老师所在的系名
查询学分大于3的所有课程名称、及其对应的授课 老师姓名和老师所在的系名 π课程名称，姓名，系名称（σ学分>3（系部⋈教师⋈ 授课⋈ 课程））
3.4.3 嵌套查询
3.4.4 集合查询
3.4.5 Select语句的一般形式
3.4.1 单表查询
查询仅涉及一个表：
一、 选择表中的若干列 二、 选择表中的若干元组 三、 ORDER BY子句 四、 聚集函数 五、 GROUP BY子句
一、 选择表中的若干列
查询指定列
男 女 女 男
20 19 18 19
CS CS MA IS
Course表
课程号 Cno
1 2 3 4 5 6 7
课程名 Cname
数据库 数学 信息系统 操作系统 数据结构 数据处理 PASCAL语言
先行课 Cpno
5 1 6 7 6
学分 Ccredit
4 2 4 3 4 2 4
SC表
学号 Sno
语言简洁，易学易用
SQL语言的动词非常少，主要包括：

第5次课 关系数据库标准语言SQL_2_12.4

第5次课 关系数据库标准语言SQL_2_12.4
18
复合条件连接（续）
[例] 查询李江老师所教课程的课程名及最高分。
SELECT Cname 课程名，Max(Grade) 最高分 FROM Teacher ，Course ，SC /*多表连接*/ WHERE Teacher.Tno = Course.Tno
AND o = o AND Tname= ’李江’ ；
（ SELECT Grade FROM SC WHERE Sno=‘201415122’ AND Cno=2）
ORDER BY Grade DESC
32
带有比较运算符的子查询（续）
例：查询“杨旭”教师所授课程的学生成绩表， 并按成绩从高到低排序。
SELECT Cno，Sno，Grade FROM SC WHERE Cno
[例] 查询选修2号课程且成绩在90分以上的所有学生学号 及姓名。
SELECT Student.Sno, Sname FROM Student, SC WHERE Student.Sno = SC.Sno AND
/* 连接谓词*/ o= ’2’ AND SC.Grade > 90；
/* 其他限定条件 */
▪ 子查询的限制 ➢不能使用ORDER BY子句，ORDER BY子句只能 对最终结果排序。
▪ 有些嵌套查询可以用连接运算替代
24
3.4.3 嵌套查询
一、 带有IN谓词的子查询
二、 带有比较运算符的子查询 三、 带有ANY（SOME）或ALL谓词的子查询 四、 带有EXISTS谓词的子查询
25
一、带有IN谓词的子查询
HAVING短语的条件中的查询称为嵌套查询。
22
嵌套查询(续)
SELECT Sname

第3章：关系数据库标准语言SQL

第3章：关系数据库标准语言SQL

例6：建立一个“课程”表Course. ：建立一个“课程” Create table Course (Cno Cpno Char(4) Primary Key， ， Char (4) ， Cname Char (40) ， Ccredit Smallint， ， Foreign Key (Cpno) References Course(Cno) );
不论基本表中原来是否已有数据， 不论基本表中原来是否已有数据 ， 新增加 的列一律为空值。 的列一律为空值。
例9：将年龄的数据类型改为整型。
ALTER TABLE Student Alter Column Sage Int； ；
修改原有的列定义有可能会破坏已有数据。 修改原有的列定义有可能会破坏已有数据。
group by：此短语将查询结果按某一列或某几 ：
列的值进行分组。Having子句用于与group 列的值进行分组。Having子句用于与group by 子句用于与 子句配合使用，用于说明分组条件。 子句配合使用，用于说明分组条件。
查询分类
单表查询 连接查询 嵌套查询 集合查询
CREATE TABLE Student (Sno Ssex Sage Sdept
CHAR(5) NOT NULL UNIQUE，
Sname CHAR(20) UNIQUE， ，
CHAR(1) ， INT， ， CHAR(15))； ；
修改
Alter table <表名 表名> 表名
Add <新列名> <新列类型> (列宽度)[完整性约束] Drop Column <列名>|<完整性约束名> Alter Column <列名> <列类型> (列宽度) P87例8，例9，例10 ， ，

数据库系统-关系数据库标准语言SQL查询功能

数据库系统-关系数据库标准语言SQL查询功能

查询
2 单表查询 二、选择表中的若干元组 查询满足条件的元组（续）
2.确定范围 使用谓词 BETWEEN … AND … , NOT BETWEEN … AND … [例9] 查询年龄在19~21岁（包括19岁和21岁）之间的学生
的姓名、系别和年龄。
SELECT Sname,Sdept,Sage FROM Student WHERE Sage BETWEEN 询语句的一般格式
• “|”：表示几者最多其一，其中排在前面的如ALL，ASC为默认 项；
• SELECT子句：指定要显示的属性列,相当于投影操作； • FROM子句：指定查询对象(基本表或视图)； • WHERE子句：指定查询条件（即找出关系中满足条件的元组），
相当于选择操作； • GROUP BY子句：对查询结果按指定列的值分组，该属性列值
• 注意 DISTINCT短语的作用范围是所有目标列
[例7]：查询选修课程的各种成绩 错误的写法: SELECT DISTINCT Cno,DISTINCT Grade FROM SC; 正确的写法: SELECT DISTINCT Cno,Grade FROM SC
查询
2 单表查询 二、选择表中的若干元组 查询满足条件的元组
SELECT Sno,Cno FROM SC WHERE Grade IS NOT NULL;
查询
2 单表查询 二、选择表中的若干元组 查询满足条件的元组（续）
6.多重条件查询 用逻辑运算符AND和 OR来联结多个查询条件
• AND的优先级高于OR • 可以用括号改变优先级
可用来实现多种其他谓词
• [NOT] IN • [NOT] BETWEEN … AND …
查询

第3章 关系数据库标准语言SQL_第4版(1-3)

1 6 7 6
学分 Ccredit 4 2 4 3 4 2 4
SC表
学号 Sno
200215121 200215121 200215121 200215122 200215122
课程号 Cno
1 2 3 2 3
成绩 Grade
92 85 88 90 80
§3.3 数据定义
SQL的数据定义功能: 模式定义、表定义、视图 和索引的定义
被参照建立一个“学生选课”表SC CREATE TABLE SC Cno CHAR(4)， Grade SMALLINT， 列级完整性约束条件， Sno是外码，被参照表是 Student
(Sno CHAR(9) REFERENCES Student(Sno) ， 主码由两个属性构 成，必须作为表级 完整性进行定义

用户数据库投入运行后，可根据需要随时逐步修 改模式，不影响数据的运行。 数据操作符统一
2.高度非过程化

非关系数据模型的数据操纵语言“面向过程”，
必须制定存取路径

SQL只要提出“做什么”，无须了解存取路径。 存取路径的选择以及SQL的操作过程由系统自动 完成。
3.面向集合的操作方式

SQL
数据流（Data） 元数据流（Meta Data） 对应于视图和部 分基本表
视图1
视图2
外模式
对应于基本表
基本表1 基本表2 基本表3 基本表4
数据词典
（元数据）
模式
对应于存储 文件
存储文件1 存储文件2 内模式
SQL的基本概念（续）

基本表（BASE TABLE）：
是独立存在的表， 一个关系对应一个基本表，
嵌入式语言：嵌入高级语言如C，COBOL， FORTRAN，PB等

第三章 关系数据库标准语言-SQL

21
3.3 查询
【例5】查询选修了课程的学生人数。 解： SELECT COUNT (DISTINCT S#) FROM SC 【例6】统计C810号课程的学生平均成绩。 解： SELECT AVG G） AVG（G FROM SC =‘C810 C810’； WHERE C# = C810 ；
22
3.3 查询
4.数据分组查询
使用聚合函数可以实现对关系中的所有查 询的元组进行聚合运算，但在实际应用中，经 常要将查询的结果分组，然后再对每个分组进 行统计。这时就可以利用SELECT语句提供的 GROUP BY子句和HAVING短语来实现分组统计。
23
3.3 查询
【例7】查询选修了3门以上4学分课程的学生的学号。 解： SELECT S# FROM SC WHERE CR =‘4’ = 4 GROUP BY S# COUNT（ ）＞3 HAVING COUNT（*）＞3；
⑵删除索引
DROP INDEX <索引名>
9
3.2 数据定义
【例1】建立一个学生关系Student Student，由学号Sno 、姓名 Student Sno Sdept五个属 Sname 、性别Ssex 、年龄Sage 、所在系Sdept Ssex Sage Sdept 性组成，其中学号不能为空且值是唯一的。 解：CREATE TABLE Student CREATE (Sno CHAR(5) NOT NULL UNIQUE, Sname CHAR(20), Ssex CHAR(2), Sage INT, Sdept CHAR(15));
18
3.3 查询
【例1】查询全体学生的姓名，学号，所在系。 解： SELECT SN，S#，SD SN，S#， S； FROM S； 【例2】查询考试成绩不及格的学生的学号。 解： SELECT DISTINCT S# FROM SC G＜60； WHERE G＜60； 【例3】查询计算机系或信息系年龄在20岁以下的学生姓名。 解： SELECT SN FROM S WHERE (SD=‘计算机’ OR SD=‘信息’) AND SA＜20； (SD SD ) SA＜20

关系数据库查询语言SQL(3)

An Introduction to Database System
引出子查询的谓词
带有IN谓词的子查询 带有IN谓词的子查询 IN
带有比较运算符的子查询 带有ANY或ALL谓词的子查询 带有ANY或ALL谓词的子查询 ANY 带有EXISTS谓词的子查询 带有EXISTS谓词的子查询 EXISTS
An Introduction to Database System
带有比较运算符的子查询（ 带有比较运算符的子查询（续）
例：假设一个学生只可能在一个系学习，并且必 假设一个学生只可能在一个系学习， 须属于一个系，则在[例 可以用 代替IN ： 须属于一个系，则在 例37]可以用 = 代替 可以 SELECT Sno，Sname，Sdept Sno，Sname， FROM Student WHERE Sdept = SELECT Sdept FROM Student WHERE Sname= ' 刘晨 '； ；
An Introduction to Database System
带有IN谓词的子查询（ 带有 谓词的子查询（续） 谓词的子查询
查找所有在IS系学习的学生 系学习的学生。 ② 查找所有在 系学习的学生。 SELECT Sno，Sname，Sdept ， ， FROM Student WHERE Sdept= ' IS '； ； 结果为： 结果为： Sno 95001 95004 Sname 刘晨 张立 Sdept IS IS
An Introduction to Database System
带有ANY或ALL谓词的子查询（续） 或 谓词的子查询（ 带有 谓词的子查询 方法二： 方法二：用集函数 SELECT Sname，Sage ， FROM Student WHERE Sage < (SELECT MIN(Sage) FROM Student WHERE Sdept= ' IS ')

第三章 关系数据库标准语言SQLdbase3_3(4)


例49 查询选修课程1的学生集合与选修课程2的学生集合 的差集 本例实际上是查询选修了课程1但没有选修课程2的学 生。 SELECT Sno FROM SC WHERE Cno='1' AND Sno NOT IN (SELECT Sno FROM SC WHERE Cno='2');
第三章 关系数据库标准语言SQL
6
第三章 关QL中没有直接提供集合交操作和集合差操作，但 我们可以用其他方法来实现。具体实现方法依查询不同而不 同。 例47 查询计算机科学系的学生与年龄不大于19岁的学生 的交集 本查询换种说法就是，查询计算机科学系中年龄不大于 19岁的学生。 SELECT * FROM Student WHERE Sdept='CS' AND Sage<=19;
第三章 关系数据库标准语言SQL
1
例45 查询计算机科学系的学生及年龄不大于19岁的学生 SELECT * FROM Student WHERE Sdept='CS' UNION SELECT * FROM Student WHERE Sage<=19
第三章 关系数据库标准语言SQL
2
例46 查询选修了课程1或者选修了课程2的学生 本例实际上是查选修课程1的学生集合与选修课程2的学 生集合的并集。 SELECT Sno FROM SC WHERE Cno='1' UNION SELECT Sno FROM SC WHERE Cno='2';
第三章 关系数据库标准语言SQL
4
例48 查询计算机科学系的学生与年龄不大于19岁的学生 的差集 本查询换种说法就是，查询计算机科学系中年龄大于19 岁的学生。 SELECT * FROM Student WHERE Sdept='CS' AND Sage>19;
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带有ANY或ALL谓词的子查询（续） 或 谓词的子查询（ 带有 谓词的子查询 方法二：用集函数 SELECT Sname，Sage FROM Student WHERE Sage < (SELECT MIN(Sage) FROM Student WHERE Sdept= ' CS ') AND Sdept <>' CS ’;
FROM Course
号
WHERE Cname= ‘信息系统’));
带有IN谓词的子查询（ 带有 谓词的子查询（续） 谓词的子查询
结果： Sno ---200215121 200215122
Sname ----李勇 刘晨
带有IN谓词的子查询（ 带有 谓词的子查询（续） 谓词的子查询
用连接查询
SELECT Sno，Sname FROM Student，SC，Course WHERE Student.Sno = SC.Sno AND o = o AND ame=‘信息系统’；
3.4 数据查询
3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4 3.4.5 单表查询 连接查询 嵌套查询 集合查询 SELECT语句的一般格式
3.4.3 嵌套查询
嵌套查询概述 嵌套查询分类 嵌套查询求解方法 引出子查询的谓词
嵌套查询(续 嵌套查询 续)
嵌套查询概述
一个SELECT-FROM-WHERE语句称为一个查 询块 将一个查询块嵌套在另一个查询块的 WHERE子句或HAVING短语的条件中的查询 称为嵌套查询
带有IN谓词的子查询（ 带有 谓词的子查询（续） 谓词的子查询
[例40]查询选修了课程名为“信息系统”的学生学号和姓 名 SELECT Sno，Sname FROM Student WHERE Sno IN (SELECT Sno FROM SC WHERE Cno IN (SELECT Cno
“信 ③ 最后在Student关系中 取出Sno和Sname ② 然后在SC关系中找出选 修了3号课程的学生学号 ① 首先在Course关系中找出 息系统”的课程号，结果为3
带有IN谓词的子查询（ 带有 谓词的子查询（续） 谓词的子查询
父查询和子查询中的表均可以定义别名
SELECT Sno，Sname，Sdept FROM Student S1 WHERE S1.Sdept IN (SELECT Sdept FROM Student S2 WHERE S2.Sname= ‘ 刘晨 ’)；
带有IN谓词的子查询（ 带有 谓词的子查询（续） 谓词的子查询 用自身连接完成本查询要求
SELECT S1.Sno，S1.Sname， S1.Sdept FROM Student S1，Student S2 WHERE S1.Sdept = S2.Sdept AND S2.Sname = '刘晨'；
带有IN谓词的子查询（ 带有 谓词的子查询（续） 谓词的子查询
② 查找所有在IS系学习的学生。 SELECT Sno，Sname，Sdept FROM Student WHERE Sdept= ' CS '； 结果为： Sno 200215121 200215122 Sname 李勇 刘晨 Sdept CS CS
带有比较运算符的子查询（ 带有比较运算符的子查询（续）
子查询一定要跟在比较符之后 错误的例子： SELECT Sno，Sname，Sdept FROM Student WHERE ( SELECT Sdept FROM Student WHERE Sname= ‘ 刘晨 ’ ) = Sdept；
三、带有ANY或ALL谓词的子查询 带有 或 谓词的子查询
二、带有比较运算符的子查询
●
当能确切知道内层查询返回单值时，可 用比较运算符（>，<，=，>=， <=，!=或< >）。 与ANY或ALL谓词配合使用
带有比较运算符的子查询（ 带有比较运算符的子查询（续）
例：假设一个学生只可能在一个系学习，并且必 须属于一个系，则在[例39]可以用 = 代替IN ： SELECT Sno，Sname，Sdept Sno Sname Sdept FROM Student WHERE Sdept = (SELECT Sdept FROM Student WHERE Sname= ' 刘晨 ‘)；
–
用集函数实现子查询通常比直接用ANY或 ALL查询效率要高，因为前者通常能够减 少比较次数 原因：集函数首先把需要比较的集合计算 出来（通常情况下是变小的），缩小了和 父查询比较的次数
–
带有ANY或ALL谓词的子查询（续） 或 谓词的子查询（ 带有 谓词的子查询 [例42']：用集函数实现[例42] SELECT Sname，Sage FROM Student WHERE Sage < (SELECT MAX(Sage) FROM Student WHERE Sdept= ' CS ') AND Sdept <> ' CS ’;
–
带有EXISTS谓词的子查询 续） 谓词的子查询(续 带有 谓词的子查询
[例44] 查询所有选修了1号课程的学生姓名。 – 用嵌套查询 SELECT Sname FROM Student WHERE EXISTS (SELECT * FROM SC /*相关子查询*/ WHERE Sno=Student.Sno AND Cno= ' 1 ')； 求解过程
嵌套查询分类
不相关子查询
子查询的查询条件不依赖于父查询
相关子查询
子查询的查询条件依赖于父查询
嵌套查询求解方法
不相关子查询
是由里向外逐层处理。即每个子查询在 上一级查询处理之前求解，子查询的结果 用于建立其父查询的查找条件。
嵌套查询求解方法（ 嵌套查询求解方法（续）
相关子查询
首先取外层查询中表的第一个元组，根据它与 内层查询相关的属性值处理内层查询，若 WHERE子句返回值为真，则取此元组放入结果 表； 然后再取外层表的下一个元组； 重复这一过程，直至外层表全部检查完为止。
●
–
ANY和ALL谓词有时可以用集函数实现
ANY与ALL与集函数的对应关系 =
<>或!= 或 -NOT IN
< <MAX
<=
<=MAX <= MIN
>
>MIN >MAX
>=
>= MIN
>= MAX
ANY ALL
IN
--
<MIN
带有ANY或ALL谓词的子查询（续） 或 谓词的子查询（ 带有 谓词的子查询
带有ANY或ALL谓词的子查询（续） 或 谓词的子查询（ 带有 谓词的子查询
[例41] P107 [例42] 查询其他系中比计算机科学系任意一个(其中某一 个)学生年龄小的学生姓名和年龄 SELECT Sname，Sage FROM Student FROM AND Sdept <> ' CS ' ; /* 注意这是父查询块中的条件 */ Student WHERE Sage < ANY (SELECT Sage WHERE Sdept= ' IS ')
●
1. EXISTS谓词 – 存在量词∃ – 带有EXISTS谓词的子查询不返回任何数据，只产生 逻辑真值“true”或逻辑假值“false”。
● ●
若内层查询结果非空，则返回真值 若内层查询结果为空，则返回假值
●
由EXISTS引出的子查询，其目标列表达式通常都用 * ，因为带EXISTS的子查询只返回真值或假值，给 出列名无实际意义 2. NOT EXISTS谓词
相关子查询
子查询的查询条件依赖于外层父查询的 某个属性值，称为相关子查询。 不能一次将子查询求解出来，然后求解 父查询。 内层查询由于和外层查询有关，因此必 须反复求值。
相关子查询的一般处理过程
首先取外层查询中（Student）表的第1 个元组，根据它与内层查询相关的属性 值（Sno）处理内层查询，若Where子句 返回值为真，则取此元组放入结果表； 然后再取（Student）表的下一个元组； 重复这一个过程，直至外层（Student） 表全部检查完为止。
带有EXISTS谓词的子查询 续） 谓词的子查询(续 带有 谓词的子查询
用连接运算 SELECT Sname FROM Student, SC WHERE Student.Sno=SC.Sno AND o= '1';
谓词语义
ANY：任意一个值 ALL：所有值
带有ANY或ALL谓词的子查询（续） 或 谓词的子查询（ 带有 谓词的子查询 需要配合使用比较运算符
> ANY 大于子查询结果中的某个值 > ALL 大于子查询结果中的所有值 < ANY 小于子查询结果中的某个值 < ALL 小于子查询结果中的所有值 >= ANY 大于等于子查询结果中的某个值 >= ALL 大于等于子查询结果中的所有值 <= ANY 小于等于子查询结果中的某个值 <= ALL 小于等于子查询结果中的所有值 = ANY 等于子查询结果中的某个值 =ALL 等于子查询结果中的所有值（通常没有实际意义） 等于子查询结果中的所有值（通常没有实际意义） !=（或<>）ANY 不等于子查询结果中的某个值 （ ） !=（或<>）ALL 不等于子查询结果中的任何一个值 （ ）
引出子查询的谓词
带有IN谓词的子查询
带有比较运算符的子查询 带有ANY或ALL谓词的子查询 带有EXISTS谓词的子查询
一、带有IN谓词的子查询 带有 谓词的子查询
[例39] 查询与“刘晨”在同一个系学习的学生。 此查询要求可以分步来完成 ① 确定“刘晨”所在系名