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”!