Фільтрація даних за допомогою IN та NOT IN

Уяви, що ти працюєш у базі даних університету і тобі треба знайти студентів, які навчаються на конкретних курсах. Наприклад, на "Програмуванні", "Математиці" та "Фізиці". Звісно, ти можеш написати довгий запит з купою умов типу:

SELECT *
FROM students 
WHERE course = 'Програмування'
   OR course = 'Математика'
   OR course = 'Фізика';

Але давай чесно. Писати такі конструкції нудно і виглядають вони не дуже елегантно. На щастя, на допомогу приходить оператор IN, який дозволяє записати той самий запит компактно і зекономити час:

SELECT *
FROM students 
WHERE course IN ('Програмування', 'Математика', 'Фізика');

Звучить як магія, правда? Замість купи умов OR ми просто кажемо SQL шукати значення у цьому списку. А якщо треба перевірити, що значення не входить у список, використовуємо NOT IN — Шукати все, чого нема у цьому списку.

Синтаксис оператора IN

Ось загальний синтаксис оператора IN:

SELECT колонки
FROM таблиця
WHERE колонка IN (значення1, значення2, значення3, ...);

Тепер давай розглянемо кілька прикладів.

Приклад 1: Студенти, які вивчають кілька курсів

Припустимо, у нас є таблиця students:

Ми хочемо знайти всіх студентів, які вивчають "Програмування", "Математику" або "Фізику". Використовуємо IN:

SELECT name, course
FROM students
WHERE course IN ('Програмування', 'Математика', 'Фізика');

Результат:

Як бачиш, оператор IN значно спростив задачу. Нам не треба писати довгі умови через OR, просто вказуємо список значень, які нас цікавлять.

Приклад 2: Студенти, які не вивчають певні курси

Тепер, уяви, що ти хочеш знайти студентів, які не вивчають "Програмування", "Математику" і "Фізику". Для цього стане у пригоді оператор NOT IN:

SELECT name, course
FROM students
WHERE course NOT IN ('Програмування', 'Математика', 'Фізика');

Результат:

Таким чином, оператор NOT IN повертає всі рядки, де значення стовпця course не входять у вказаний список.

Використання IN та NOT IN з підзапитами

Оператори IN та NOT IN особливо корисні, коли треба порівняти дані між двома таблицями. Наприклад, нехай у нас є дві таблиці:

Таблиця students:

Таблиця courses:

Уявімо, що нам треба знайти студентів, які зареєстровані на курси, що існують у таблиці courses. Тут на допомогу приходить вкладений запит з використанням IN:

SELECT name
FROM students
WHERE course_id IN (
    SELECT id
    FROM courses
);

Цей запит працює так: підзапит SELECT id FROM courses повертає список усіх ідентифікаторів курсів. Далі оператор IN перевіряє, чи є course_id у цьому списку.

Результат:

Чому пропущено Dan? Бо його course_id (104) відсутній у таблиці courses.

Особливості роботи з NULL

Оператор IN має одну важливу особливість: якщо у списку значень зустрічається NULL, це може вплинути на результат запиту. Давай розглянемо приклад.

Таблиця grades:

Запит, який шукає студентів з оцінкою в ('A', 'B', 'C'), може виглядати так:

SELECT student_id
FROM grades
WHERE grade IN ('A', 'B', 'C');

Результат:

Запис з NULL у стовпці grade ігнорується, бо NULL не вважається частиною жодного списку.

Тепер уяви, що ти використовуєш оператор NOT IN. Наприклад:

SELECT student_id
FROM grades
WHERE grade NOT IN ('A', 'B', 'C');

Ти очікуєш побачити рядок з student_id = 2, але результат буде порожній! Чому? Бо NULL порівнюється з кожним значенням у списку, і результат такого порівняння завжди невизначений (UNKNOWN). Це може збити з пантелику, тому працюючи з NOT IN, треба враховувати наявність стовпців з NULL. Краще явно перевірити NULL при використанні NOT IN:

SELECT student_id
FROM grades
WHERE grade NOT IN ('A', 'B', 'C')
   OR grade IS NULL;

Результат:

Поради щодо використання IN та NOT IN

Використовуй IN для покращення читабельності твого SQL-коду
Якщо треба перевірити, чи входить стовпець у певний список значень, завжди віддавай перевагу IN, а не купі умов з OR.

Будь обережний з NOT IN та NULL
Якщо у даних є стовпці з NULL, вони можуть викликати неочікувані результати. Краще явно обробити NULL при використанні NOT IN.

Використовуй індекси для прискорення підзапитів
Якщо IN використовується з вкладеним запитом, переконайся, що стовпець у підзапиті проіндексований, щоб уникнути проблем з продуктивністю.

Приклад реального завдання

Уяви, що ти працюєш у системі інтернет-магазину. У тебе є таблиці orders та users. Ти хочеш знайти всіх користувачів, які ніколи не робили замовлення.

Таблиця users:

Таблиця orders:

Використовуємо NOT IN для вирішення задачі:

SELECT name
FROM users
WHERE id NOT IN (
    SELECT user_id
    FROM orders
);

Результат:

Цей запит працює так: спочатку підзапит SELECT user_id FROM orders повертає ідентифікатори всіх користувачів, які робили замовлення (1 і 3). Далі оператор NOT IN виключає їх, залишаючи тільки тих, хто не робив замовлень (Mello і Dan).