SQL排名问题，100% leetcode答案大公开！

（首先原谅我最近新番看多了，起了一个中二的名字）

最近在找实习，所以打算系统总结（复习）一下sql中经常遇到问题。不管是刷leetcode还是牛客的sql题，有一个问题总是绕不开的，那就是排名问题。其实对于MySql8.0以上版本来说，排名问题已经很容易解决了。因为MySql8.0之后开始支持三个窗口函数，分别是rank(),dense_rank()以及row_number()。这三个窗口函数对应了排名问题中最常见的三种情况。而对于之前的版本，则需要模拟这几个函数。

网上也有很多相关的文章，但实际上他们给出的代码都无法100%通过leetcode的样例。于是就想在这里重新总结一下sql中的排名问题。我们以分数排名为例，假设有一个数据表scores包括两个字段id和score，需要对score进行排名。

id	score
1	0
2	15
3	15
4	15
5	17
6	17
7	20

不同的排名需求适合不同的场景，但为了方便比较，就不分来举例了。对于排名的结果，一般会包括以下几种情况：

1. 同样的分数不同的名次，且排名连续

如果是这样的排名需求，排名的结果应该是：

id	score	rank
7	20	1
6	18	2
5	17	3
2	15	4
3	15	5
4	15	6
1	0	7

• 窗口函数 row_number()

  SELECT id, score, row_number() over (order by score desc) as 'rank'
  FROM Scores;
  

• 模拟窗口函数

  SET @curRank = 0;
  SELECT id, Score, (@currank := @currank + 1) As 'rank'
  From Scores
  ORDER BY score DESC;
  

  自行模拟窗口函数的关键就在于要设置一个变量来保存当前的排名。

2. 同样的分数相同的名次，且排名连续（Leetcode 178）

如果是这样的排名需求，排名的结果应该是：

id	score	rank
7	20	1
6	18	2
5	17	3
2	15	4
3	15	4
4	15	4
1	0	5

• 使用窗口函数 row_number()

  SELECT id, score, dense_rank() over (order by score desc) as 'rank'
  FROM Scores;
  

• 使用变量模拟窗口函数

  对于这种排名，网上很多这种做法给出的代码其实是这样的：

  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;
  

  这短代码可能在一般的数据表中都没问题，但在leetcode上是不能完全ac的。主要有两个问题：

  • 返回的rank排名是字符串，而不是数字，会导致样例失败
  • 如果表中score有值为0，排名结果就会是null。

  这种做法的思想是：

  • 如果当前的score跟上一行score（@lastscore）相等，则@ranking不增加（@ranking := @ranking）;
  • 否则就 @lastscore := tmp.score （这一句在score不为0的时候永远为真），给 @lastscore 赋新值的同时，@ranking增加1（@ranking := @ranking + 1）。

  但是当score为0时，两个when中的表达式都是False，所以什么都不执行，导致0值的结果为null。

  针对这种情况，可以稍微改进一下：

  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;
  

  • 第一点是在第一个when处增加了 +0 ，进行类型转换
  • 第二点是增加了 else @ranking := @ranking + 1 ，保证出现0值的时候，仍然可以进行排名。

  这样的写法是可以通过leetcode的所有样例的。

  

• 使用联结模拟窗口函数

  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;
  

  这种查询其实可以看做两步，第一步是使用Group BY分组，进行了一个无重复值的排名（其实就是第一种情况），之后再把这个排名表Left Join到原始的表中，然后对组合表在进行一次排名。

3. 同样的分数相同的名次，且排名不连续

这种情况应该是最符合现实中分数排名的。排名结果如下：

id	score	rank
7	20	1
6	18	2
5	17	3
2	15	4
3	15	4
4	15	4
1	0	7

• 使用窗口函数rank（）

  SELECT id, score, rank() over (order by score desc) as 'rank'
  FROM Scores;
  

• 使用变量模拟窗口函数

  SELECT temp.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
  

  这里的做法其实相当于第一种情况和第二种情况的结合，用两个变量分别存储排名和当前的行数。

  • 如果当前的score跟上一行score（@lastscore）相等，则@ranking不增加（@ranking := @ranking +0 ）;
  • 否则就 @lastscore := tmp.score ，这里跟第二种情况不同在于@ranking不再是增加1，而是赋值为行数（@rownum）。

以上就是遇到比较多的排名问题的解法啦。关于窗口函数，其实还有更多的用途，比如分组排名。后面可能专门写一篇来介绍这几个排名窗口函数。

最后惯例：

能力有限，如有错漏，多多包涵，欢迎指正！