Oracle 拉链式merge sort join 原理
Oracle 拉链式Merge Sort Join 的原理,我用一个生活中的比喻来解释。
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比喻场景:匹配快递包裹和收件人
1. 快递包裹清单
想象我们有一个快递公司送货的包裹清单,清单按照收件人的邮编(ZIP Code)排序:
包裹清单:
[邮编 1001, 邮编 1002, 邮编 1002, 邮编 1003]
2. 收件人清单
同时,我们还有一个收件人清单,按照邮编排序,并映射了邮编和对应的大概地址:
收件人清单:
[邮编 1001: "张三的地址", 邮编 1002: "李四的地址", 邮编 1003: "王五的地址"]
3. 任务目标
我们需要根据邮编匹配,将快递包裹和收件人地址一一对应,最后输出匹配的结果,例如:
结果:
- 包裹 (邮编 1001) → 张三的地址
- 包裹 (邮编 1002) → 李四的地址
- 包裹 (邮编 1002) → 李四的地址
- 包裹 (邮编 1003) → 王五的地址
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合并匹配过程(Merge Sort Join 的工作原理)
1. 指针初始化
一个指针指向快递包裹清单的第一行(邮编 1001)。
另一个指针指向收件人清单的第一行(邮编 1001)。
2. 开始匹配:像拉链一样滑动指针
第一个包裹:
比较快递包裹 邮编 1001 和 收件人 邮编 1001。
匹配成功,记录结果:
包裹 (邮编 1001) → 张三的地址
移动快递包裹指针到下一个包裹。
第二个包裹:
当前快递包裹 邮编 1002,收件人 邮编 1001。
收件人邮编太小,收件人指针移动到下一个地址(邮编 1002)。
匹配成功:
包裹 (邮编 1002) → 李四的地址
第三个包裹:
当前快递包裹还是 邮编 1002,收件人还是 邮编 1002。
继续匹配:
包裹 (邮编 1002) → 李四的地址
第四个包裹:
当前快递包裹 邮编 1003,收件人 邮编 1003。
匹配成功:
包裹 (邮编 1003) → 王五的地址
3. 匹配完成
当所有包裹或收件人处理完时,匹配过程结束。
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为什么是 "Merge Sort Join"?
这个匹配过程非常像 合并排序(Merge Sort) 中的“合并”阶段:
两个列表(包裹清单和收件人清单)都是 按序排列 的。
两个指针分别从头开始,逐一比较。
匹配成功就记录,未匹配时移动对应指针,直到所有数据处理完。
因此,这种方法被称为 Merge Sort Join,既简单又高效。
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总结
快递包裹清单 → 模拟了一张表(employees 表)。
收件人清单 → 模拟了另一张表(departments 表)。
拉链式匹配 → 就是 Merge Sort Join 的核心逻辑。
Merge Sort Join 的关键在于两表已经排序,所以只需一次遍历,每对匹配只需要比较一次,效率非常高。这种方法在生活中和数据库处理大数据时都非常实用!
Merge Sort Join 的工作过程。以下是它被称为“拉链式”的原因:
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1. 双指针滑动:像拉链的两边逐步闭合
在 Merge Sort Join 中,两个输入表(或数组)是 排序好的,分别有一个指针从头开始遍历。这就像一条拉链的两侧:
左边的齿:第一个表的数据(如 employees 表)。
右边的齿:第二个表的数据(如 departments 表)。
中间拉链头:两个指针“对齐”时,找到匹配项。
过程:
如果两个齿(当前指针指向的值)匹配,结果合并,指针继续滑动。
如果不匹配,较小的一侧指针向下滑动,直到找到匹配项。
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2. 顺序推进:一对一、从头到尾
拉链式的匹配过程强调了从头到尾逐一对齐:
两个指针都从最小值开始(像拉链的起点)。
指针只会向下滑动,不会回头(像拉链只能从下往上拉)。
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3. 高效且不回溯:像拉链一次闭合
在 Merge Sort Join 中,因为两侧的数据已经排序,不需要回头查找,只需像拉链一样顺序滑动指针即可。
整个过程高效(时间复杂度是 O(N + M)),就像拉链只需要一次拉合动作就完成闭合。
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对比图解:拉链和 Merge Sort Join
拉链
左边的齿: A B C D
右边的齿: A B C D
拉链头: ^
匹配: ✓ ✓ ✓ ✓
Merge Sort Join
以两个表为例:
表1(Employees):10, 20, 30
表2(Departments):10, 20, 30
匹配过程:
表1指针: 10 20 30
表2指针: 10 20 30
指针位置: ^
匹配结果: ✓ ✓ ✓
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总结:为什么叫“拉链式”
1. 动作像拉链:左右两侧的数据像拉链的两排齿,用双指针逐步对齐和匹配。
2. 顺序滑动:双指针从头到尾顺序推进,不需要回溯。
3. 高效闭合:完成一次完整的合并就像拉链闭合一次,非常直观形象。
因此,这种逐步滑动指针并匹配的过程被形象地称为“拉链式”!
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