【LeetCode 题解】数据库：1164.指定日期的产品价格

一、问题描述

在现实的业务场景中，我们经常需要从数据库中获取特定时间点的数据信息。本题给定了一个名为 Products 的产品数据表，其中记录了产品在不同日期的价格变革环境。我们的任务是编写一个 SQL 办理方案，找出在 2019-08-16 时全部产品的价格，而且假设全部产品在最初（没有价格更改记录之前）的价格都是 10 。


二、表结构分析

Products 表的结构如下：
列名类型说明product_idint产品的唯一标识，用于区分不同的产品。new_priceint产品在某个日期更改后的新价格。change_datedate产品价格发生更改的日期，与 product_id 一起构成表的主键，确保每一条记录的唯一性。

三、解题思路

• 确定每个产品在 2019-08-16 之前的最后一次价格更改记录：我们需要找出每个产品在 2019-08-16 之前（包罗 2019-08-16）的最后一条价格更改记录，由于这条记录对应的价格就是 2019-08-16 时该产品的价格。
  
• 处理没有价格更改记录的产品：对于那些在 2019-08-16 之前没有价格更改记录的产品，我们要按照题目要求，将其价格设置为 10 。
  
• 整合结果：将上述两种环境的结果整合起来，得到最终的产品价格表，按任意次序返回。
  

四、SQL 代码实现

1. -- 选择产品 ID 和价格
2. SELECT
3.     product_id,
4.     -- 使用 COALESCE 函数处理没有价格更改记录的产品
5.     COALESCE(
6.         -- 子查询获取每个产品在 2019-08-16 之前的最后一次价格
7.         (SELECT new_price
8.          FROM Products
9.          WHERE product_id = p.product_id
10.            AND change_date <= '2019-08-16'
11.          ORDER BY change_date DESC
12.          LIMIT 1),
13.         10
14.     ) AS price
15. FROM
16.     (
17.         -- 子查询获取所有产品的 ID
18.         SELECT DISTINCT product_id
19.         FROM Products
20.     ) p;

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五、代码详细表明

1、最内层子查询：

1. SELECT DISTINCT product_id
2. FROM Products

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这个子查询的作用是获取 Products 表中全部不同的产品 ID 。由于我们需要思量全部的产品，即使某些产品在 2019-08-16 之前没有价格更改记录，也需要在结果中表现，所以先获取全部产品的 ID 。

2、中心子查询：

1. (SELECT new_price
2. FROM Products
3. WHERE product_id = p.product_id
4.    AND change_date <= '2019-08-16'
5. ORDER BY change_date DESC
6. LIMIT 1)

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这个子查询是针对每个产品 ID 进行的。它从 Products 表中筛选出当前产品 ID 且价格更改日期在 2019-08-16 之前（包罗 2019-08-16）的记录，然后按照价格更改日期降序排列，最后取第一条记录，即该产品在 2019-08-16 之前的最后一次价格更改记录的价格。

3、COALESCE 函数：

1. COALESCE(
2.     (子查询获取的价格),
3.     10
4. ) AS price

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COALESCE 函数的作用是返回参数列表中第一个非 NULL 的值。在这里，如果中心子查询获取到了产品的价格（即该产品在 2019-08-16 之前有价格更改记录），则返回该价格；如果中心子查询返回 NULL（即该产品在 2019-08-16 之前没有价格更改记录），则返回 10 ，符合题目中产品在修改前价格为 10 的要求。

4、最外层查询：

1. SELECT
2.     product_id,
3.     COALESCE(...) AS price
4. FROM
5.     (最内层子查询) p;

复制代码

最外层查询从最内层子查询获取的产品 ID 列表中，联合 COALESCE 函数获取的价格，构成最终的结果表，包含产品 ID 和对应的价格。


六、复杂度分析

• 时间复杂度：假设 Products 表中有 n 条记录，最内层子查询获取全部产品 ID 的时间复杂度为 (O(n))，由于需要遍历整个表来找出不同的产品 ID 。对于每个产品 ID ，中心子查询的时间复杂度也为 (O(n))（在最坏环境下，需要遍历整个表来查找符合条件的记录），由于有 m 个不同的产品 ID （(m leq n)），所以中心子查询的总时间复杂度为 (O(mn))。综合来看，总的时间复杂度为 (O(mn))。
  
• 空间复杂度：在查询过程中，我们没有使用额外的与数据规模相关的空间，只是对表中的数据进行了读取和处理，因此空间复杂度为 (O(1))。
  

七、测试用例验证

1、输入数据：

1. -- 插入示例数据
2. INSERT INTO Products (product_id, new_price, change_date) VALUES
3. (1, 20, '2019-08-14'),
4. (2, 50, '2019-08-14'),
5. (1, 30, '2019-08-15'),
6. (1, 35, '2019-08-16'),
7. (2, 65, '2019-08-17'),
8. (3, 20, '2019-08-18');

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2、预期输出：

1. +------------+-------+
2. | product_id | price |
3. +------------+-------+
4. | 2          | 50    |
5. | 1          | 35    |
6. | 3          | 10    |
7. +------------+-------+

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3、验证过程：将上述 SQL 代码在数据库中运行，将得到的结果与预期输出进行对比，如果结果同等，则说明我们的代码实现是精确的。

感谢各位的阅读，后续将连续给大家讲解力扣中的算法题和数据库题，如果觉得这篇内容对你有资助，别忘了点赞和关注，后续还有更多精彩的算法分析与你分享！

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