摘要

在本篇文章中，我们将讨论如何结合两个表——Person 和 Address，以便生成包含每个人的姓名和地址信息的结果表。如果某人的地址信息不存在，则对应的城市和州返回为 null。我们将用 Swift 和 SQLite 数据库实现这一功能，并详细分析其逻辑。

描述

问题描述

我们有两张表：

Person 表：

列名	类型
PersonId	int
FirstName	varchar
LastName	varchar

PersonId 是主键，用于存储每个人的基本信息，包括姓和名。

Address 表：

列名	类型
AddressId	int
PersonId	int
City	varchar
State	varchar

AddressId 是主键，存储每个人的城市和州信息，PersonId 是外键关联到 Person 表。

目标： 报告 Person 表中每个人的 FirstName、LastName、City 和 State。如果某人的地址信息在 Address 表中缺失，则其 City 和 State 返回 null。

示例输入与输出

输入

Person 表：

PersonId	LastName	FirstName
1	Wang	Allen
2	Alice	Bob

Address 表：

AddressId	PersonId	City	State
1	2	New York City	New York
2	3	Leetcode	California

输出

FirstName	LastName	City	State
Allen	Wang	Null	Null
Bob	Alice	New York City	New York

解释

• PersonId = 1 在 Address 表中没有对应的地址信息，返回 null。
• PersonId = 2 在 Address 表中找到其地址信息。

Swift 代码解决方案

以下是用 Swift 和 SQLite 数据库实现的代码：

import SQLite3

def fetchPersonWithAddress() {
    // Database setup
    var db: OpaquePointer?
    let databasePath = ":memory:" // Use in-memory database for demo
    if sqlite3_open(databasePath, &db) != SQLITE_OK {
        print("Failed to open database")
        return
    }

    // Create tables
    let createPersonTable = """
    CREATE TABLE Person (
        PersonId INTEGER PRIMARY KEY,
        FirstName TEXT,
        LastName TEXT
    );
    """

    let createAddressTable = """
    CREATE TABLE Address (
        AddressId INTEGER PRIMARY KEY,
        PersonId INTEGER,
        City TEXT,
        State TEXT
    );
    """

    if sqlite3_exec(db, createPersonTable, nil, nil, nil) != SQLITE_OK ||
       sqlite3_exec(db, createAddressTable, nil, nil, nil) != SQLITE_OK {
        print("Failed to create tables")
        sqlite3_close(db)
        return
    }

    // Insert sample data
    let insertPersonData = """
    INSERT INTO Person (PersonId, FirstName, LastName) VALUES
    (1, 'Allen', 'Wang'),
    (2, 'Bob', 'Alice');
    """

    let insertAddressData = """
    INSERT INTO Address (AddressId, PersonId, City, State) VALUES
    (1, 2, 'New York City', 'New York'),
    (2, 3, 'Leetcode', 'California');
    """

    if sqlite3_exec(db, insertPersonData, nil, nil, nil) != SQLITE_OK ||
       sqlite3_exec(db, insertAddressData, nil, nil, nil) != SQLITE_OK {
        print("Failed to insert data")
        sqlite3_close(db)
        return
    }

    // Query data with LEFT JOIN
    let query = """
    SELECT Person.FirstName, Person.LastName, Address.City, Address.State
    FROM Person
    LEFT JOIN Address ON Person.PersonId = Address.PersonId;
    """

    var statement: OpaquePointer?
    if sqlite3_prepare_v2(db, query, -1, &statement, nil) == SQLITE_OK {
        print("FirstName | LastName | City          | State")
        while sqlite3_step(statement) == SQLITE_ROW {
            let firstName = String(cString: sqlite3_column_text(statement, 0))
            let lastName = String(cString: sqlite3_column_text(statement, 1))
            let city = sqlite3_column_text(statement, 2).flatMap { String(cString: $0) } ?? "Null"
            let state = sqlite3_column_text(statement, 3).flatMap { String(cString: $0) } ?? "Null"
            print("\(firstName) | \(lastName) | \(city) | \(state)")
        }
    } else {
        print("Failed to execute query")
    }

    sqlite3_finalize(statement)
    sqlite3_close(db)
}

fetchPersonWithAddress()

代码分析

1. 表创建与数据插入

   • 使用 SQL 创建 Person 和 Address 表，并插入示例数据。

2. 数据查询

   • 通过 LEFT JOIN 查询数据。左连接确保即使 Address 表中没有对应的 PersonId，Person 表的记录也会出现在结果中。

3. 结果展示

   • 使用 sqlite3_step 遍历查询结果，并处理可能的 null 值。

示例测试及结果

输出结果

FirstName | LastName | City          | State
Allen     | Wang     | Null          | Null
Bob       | Alice    | New York City | New York

时间复杂度

• 查询操作: LEFT JOIN 的时间复杂度为 O(n + m)，其中 n 和 m 分别是 Person 和 Address 表的大小。

空间复杂度

• 额外空间: 用于存储查询结果，复杂度为 O(k)，其中 k 是结果行数。

总结

本文通过 Swift 和 SQLite 实现了对两个表的合并查询，并处理了地址缺失的情况。代码逻辑清晰，适合实际应用场景如用户数据整合或报告生成。