头歌实训之索引

 

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🚀 今天来学习C语言的相关知识。

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目录

第1关：创建一般索引

第2关：删除索引-练习

第3关：创建联合索引

第4关：创建唯一索引

第5关：创建前缀索引

第1关：创建一般索引

任务描述
本关任务：为 student 表按姓名升序建立索引，索引名为 idx_sname。

相关知识
为了完成本关任务，你需要掌握：

  1. 索引是什么；
  2. 索引的分类；
  3. 索引的创建和删除；
  4. 查询索引。

索引是什么
数据库索引是一种提高数据库系统性能的方法。索引能让数据库服务器更快地查找和获取表中指定的行。

例如，为了方便读者快速查找书中的术语，很多书籍在最后附加了索引页，术语按字母排序，同时给出页码。这样读者可以根据术语名，快速获取页码，而不用翻阅整本书。

但是索引也给数据库系统带来了一定的开销，所以我们应该谨慎地使用它们。

索引的分类
索引大体可分为单列索引（普通索引，唯一索引，主键索引）、组合索引、全文索引、空间索引四类。本实训我们主要介绍单例索引和组合索引：

  • 单例索引：一个索引只包含单个列，但一个表中可以有多个单列索引；
  • 普通索引：仅加速查询 最基本的索引，没有任何限制，是我们大多数情况下使用到的索引；
  • 唯一索引：索引列中的值必须是唯一的，但允许为空值；
  • 主键索引：是一种特殊的唯一索引，不允许有空值。
  • 组合索引：在表的多个字段上创建的索引，只有在查询条件中使用了这些字段的左边字段时，索引才会被使用，使用组合索引时遵循最左前缀集合。

索引的创建和删除
创建索引
创建索引有两种方式，一种是在建表时创建，另一种是建表后创建：

普通索引：
创表时创建普通索引：

CREATE table mytable(
 id INT NOT NULL,
 username VARCHAR(16) NOT NULL,
 INDEX [indexName] (username)
);


建表后创建普通索引：

create INDEX 索引名称 on 表名(字段名 desc/asc);

#或者
ALTER TABLE 表名 ADD INDEX 索引名称 (字段名);
asc 代表升序索引，desc 代表降序，mysql 默认升序索引。

唯一索引：

CREATE UNIQUE INDEX 索引名称 ON 表名(字段名);

#或者
ALTER TABLE 表名 ADD UNIQUE (字段名);

主键索引：

主键索引一般在建表时创建，会设为 int 而且是 AUTO_INCREMENT 自增类型的，例如一般表的 id 字段。

CREATE TABLE mytable (
  id int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  PRIMARY KEY (id)
);


组合索引：

组合索引就是在多个字段上创建一个索引。（应用场景：当表的行数远远大于索引键的数目时，使用这种方式可以明显加快表的查询速度）

CREATE INDEX 索引名称 ON 表名(字段1,字段2，字段3);

ALTER TABLE 表名 ADD INDEX 索引名称(字段1，字段2，字段3);

查询表中索引
查询索引 SQL：

show index from 表名;
编程要求
在右侧编辑器补充代码，要求如下：

  • 为 student 表按姓名升序建立索引，索引名为 idx_sname。

测试说明
平台会对你编写的代码进行测试，将你所创建的索引都现实出来，具体现实效果请查看右侧测试集。

开始你的任务吧，祝你成功！

 use teachingdb;/****请在此编写代码，操作完毕之后点击评测******//**********Begin**********/create index idx_sname on student(sname);/**********End**********/show index from student;

第2关：删除索引-练习

任务描述
本关任务：删除索引。

相关知识
删除索引
同样，删除索引也有两种方式。

#使用drop删除索引
drop index index_name on table_name ;

#使用alter删除索引
alter table table_name drop index index_name ;


alter table table_name drop primary key ; #删除主键索引

编程要求
根据提示，在右侧编辑器补充代码，删除索引 idx_sname。

测试说明
编写代码后，点击测评即可。

开始你的任务吧，祝你成功！

 use teachingdb;/****请在此编写代码，操作完毕之后点击评测******//**********Begin**********/
drop index idx_sname on student;/**********End**********/show index from student;

第3关：创建联合索引

任务描述
本关任务：创建联合索引 idx_sname_sdept。

相关知识
为了完成本关任务，你需要掌握：如何创建联合索引。

创建联合索引

语法：
create index 索引名称 on 表名(字段名称)

示例：
create index idx_name_age on student( name,age)；

联合索引的使用规则

  • 最左前缀原则： 联合索引的查询效率依赖于索引列的顺序。查询时，必须从联合索引的最左边的列开始匹配，否则索引可能不会被使用。例如，对于索引idx_name_age：
    • 查询条件WHERE name = 'Alice' AND age = 20会使用索引。
    • 查询条件WHERE age = 20 AND name = 'Alice'也会使用索引（因为MySQL会自动优化）。
    • 查询条件WHERE age = 20不会使用索引，因为没有从最左边的列name开始。
  • 部分列的使用： 如果查询条件只使用了联合索引的一部分列（从最左边开始），索引仍然可以被部分使用。例如：
    • 查询条件WHERE name = 'Alice'会使用索引，但只会利用name这一部分。
  • 排序和范围查询：联合索引在排序和范围查询中也非常有效。例如：

SELECT * FROM students WHERE name = 'Alice' ORDER BY age;

编程要求
根据任务完成代码编写，将代码补充在右侧编辑器中: （1）在 student 表 sname 字段和 sdept 字段上创建联合索引 idx_sname_sdept； （2）编写一个只利用联合索引进行查询的例子（使用EXPLAIN 分析）。
测试说明
编写代码后，点击测评即可。

开始你的任务吧，祝你成功！

 use TeachingDb;/****请在此编写代码，操作完毕之后点击评测******//**********Begin**********//**********创建索引idx_sname_sdept**********/ 
create index idx_sname_sdept on student(sname,sdept);/**********应用举例**********/ 
EXPLAIN select sname,sdept from student where sname='马小燕' and sdept='计算机';/**********End**********/

第4关：创建唯一索引

任务描述
本关任务：创建唯一索引 uk_cname。

相关知识
为了完成本关任务，你需要掌握：如何创建唯一索引。

如何创建唯一索引

语法：

create unique index 索引名称 on 表名(字段名称)；

示例：

create unique index secondIndex on student(name, address);

注意：

  • 索引名称、表名、字段名称 都不要用引号括起来；
  • 对于联合索引而言，字段名称可以有多个，中间用英文逗号分隔即可；
  • 唯一索引数据不可重复。

编程要求
在 course 表的 cname 字段上创建唯一索引 uk_cname ，并将代码补充在右侧编辑器中。

测试说明
编写代码后，点击测评即可。

开始你的任务吧，祝你成功！

 use TeachingDb;/****请在此编写代码，操作完毕之后点击评测******//**********Begin**********/create unique index uk_cname on course (cname);/**********End**********/show index from course;

第5关：创建前缀索引

任务描述
本关任务：创建前缀索引。

相关知识
前缀索引是基于列的前缀值创建的索引。例如，对于一个VARCHAR(255)类型的列，你可以选择只对前n个字符建立索引。这样，索引的大小会显著减小，但仍然可以在一定程度上提高查询性能。

创建前缀索引
创建前缀索引的两种方式

//1.使用CREATE INDEX语句
CREATE INDEX index_name ON table_name (column_name (length));

//2.使用ALTER TABLE语句
ALTER TABLE table_name ADD INDEX (column_name (length));

确定length的取值算法
确定length的SQL语句：

SELECT COUNT(DISTINCT LEFT(column_name,length))/COUNT(column_name) 
FROM table_name;

length的取值从1逐步增加，当查询返回的值为1或不再发生变化时，length的值就是前缀索引的合理取值。

编程要求
在 course 表的 cname 字段上创建前缀索引 pidx_cname，并将代码补充在右侧编辑器中：
（1）测试cname前缀索引length的合理取值；
（2）创建前缀索引 pidx_cname。

测试说明
编写代码后，点击测评即可。

开始你的任务吧，祝你成功！

 use TeachingDb;/****请在此编写代码，操作完毕之后点击评测******//**********Begin**********//**********测试cname字段前缀索引的合理取值**********/ 
select COUNT(DISTINCT LEFT(cname,4))/COUNT(cname) from course;/**********创建前缀索引pidx_cname**********/ create index pidx_cname on course(cname(4));/**********End**********/
show index from course;

任务描述
本关任务：创建全文索引 ft_cname 。

相关知识
全文索引（Full-Text Index） 是一种用于高效检索文本内容中关键词或短语的数据库索引技术。它与传统的 B-Tree 索引不同，能够支持自然语言搜索（如模糊匹配、分词、相关性排序等），适用于对长文本内容进行复杂查询的场景。

全文索引（Full-Text Index）是一种专门用于快速搜索文本内容的索引类型，通常在需要对大量文本数据进行全文搜索的场景中使用。在 MySQL 中，全文索引主要用于 TEXT 字段，但 VARCHAR 在特定场景下也可支持。

创建全文索引
创建全文索引的两种方式

//1.CRATE INDEX添加
CREATE FULLTEXT INDEX index_name ON table_name (column1,column2,...);

//2.ALTER添加
ALTER TABLE table_name ADD FULLTEXT INDEX index_name (column1,column2,...);

使用全文索引
使用全文索引的方式

SELECT * FROM 表名 WHERE MATCH(字段) AGAINST('查询文本') ;

编程要求
若在 student 表的remarks字段上以文本的形式存储学生的备注信息，在remarks字段上创建全文索引 ft_remarks，并检索是“学生干部”的学生信息，将代码补充在右侧编辑器中。

测试说明
编写代码后，点击测评即可。

开始你的任务吧，祝你成功！

 use TeachingDb;/****请在此编写代码，操作完毕之后点击评测******//**********Begin**********/
/**********（1）创建全文索引ft_remarks**********/ 
create fulltext index  ft_remarks on student (remarks);
/**********（2）显示student表上的索引**********/ 
show index from student;
/**********（3）检索“学生干部”的学生姓名和备注信息**********/ 
select sname,remarks from student where match(remarks)against('学生干部');/**********End**********/

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