ウィンドウ関数、サブクエリ、CTE、結合：PostgreSQLで前の非NULL値を取得するベストプラクティス

2024-06-27

PostgreSQLで前の非NULL値を効率的に取得する方法

ウィンドウ関数を使う

PostgreSQL 8.4以降では、ウィンドウ関数を使用して前の非NULL値を簡単に取得できます。最も汎用性が高く、柔軟な方法です。

SELECT
  id,
  value,
  LAG(value, 1) OVER (ORDER BY id) AS previous_value
FROM your_table;

このクエリは、your_table テーブルの id 列で順序付けし、各行の value 列の前の非NULL値を previous_value 列として返します。

サブクエリを使う

ウィンドウ関数が使えない場合は、サブクエリを使用して前の非NULL値を取得できます。ただし、ウィンドウ関数よりも冗長で非効率になる可能性があります。

SELECT
  id,
  value,
  (
    SELECT value
    FROM your_table AS sub
    WHERE sub.id < your_table.id
    ORDER BY sub.id DESC
    LIMIT 1
  ) AS previous_value
FROM your_table;

COMMON TABLE EXPRESSION (CTE) を使う

サブクエリよりも効率的な方法として、CTEを使用して前の非NULL値を取得できます。

WITH previous_values AS (
  SELECT
    id,
    value,
    ROW_NUMBER() OVER (ORDER BY id) AS row_num
  FROM your_table
)
SELECT
  pv.id,
  pv.value,
  (
    SELECT value
    FROM previous_values AS prev
    WHERE prev.id < pv.id
    AND prev.row_num = (SELECT MAX(row_num) FROM previous_values AS prev2 WHERE prev2.id < pv.id)
  ) AS previous_value
FROM previous_values AS pv;

結合を使う

SELECT
  t1.id,
  t1.value,
  t2.value AS previous_value
FROM your_table AS t1
LEFT JOIN your_table AS t2 ON t2.id < t1.id
AND t2.value IS NOT NULL
ORDER BY t1.id;

シンプルで効率的な方法が必要な場合: ウィンドウ関数を使用します。
ウィンドウ関数が使えない場合: サブクエリまたは CTE を使用します。
結合で簡単に解決できる場合: 結合を使用します。

その他の注意点

上記のクエリは、value 列が非NULL値のみを含むことを前提としています。
複数の列で順序付けする必要がある場合は、ORDER BY 句を変更する必要があります。
性能が重要な場合は、使用するクエリを適切に分析し、最適化することが重要です。

PostgreSQLで前の非NULL値を取得するサンプルコード

ウィンドウ関数を使う

SELECT
  id,
  value,
  LAG(value, 1) OVER (ORDER BY id) AS previous_value
FROM your_table;

説明:

LAG() 関数は、指定したオフセット前の行の値を返します。この場合、オフセットは 1 なので、前の行の値が返されます。
ORDER BY 句は、LAG() 関数でどの行を基準にするかを指定します。この場合、id 列で昇順に並べ替えます。

サブクエリを使う

SELECT
  id,
  value,
  (
    SELECT value
    FROM your_table AS sub
    WHERE sub.id < your_table.id
    ORDER BY sub.id DESC
    LIMIT 1
  ) AS previous_value
FROM your_table;

外部クエリで your_table テーブルの各行を処理します。
内部クエリは、id が小さい方の行から value 列を ORDER BY 句で降順に並べ替え、最初の 1 行のみを LIMIT 句で取得します。
取得した値を previous_value 列として返します。

CTEを使う

WITH previous_values AS (
  SELECT
    id,
    value,
    ROW_NUMBER() OVER (ORDER BY id) AS row_num
  FROM your_table
)
SELECT
  pv.id,
  pv.value,
  (
    SELECT value
    FROM previous_values AS prev
    WHERE prev.id < pv.id
    AND prev.row_num = (SELECT MAX(row_num) FROM previous_values AS prev2 WHERE prev2.id < pv.id)
  ) AS previous_value
FROM previous_values AS pv;

WITH 句を使用して、CTE previous_values を定義します。
previous_values は、your_table テーブルの id 列で昇順に並べ替えられた結果に、行番号 (row_num) を追加したものです。
外部クエリで previous_values CTE を処理します。
内部クエリは、id が小さい方の行から previous_values CTE を遡り、row_num が最大の行 (つまり、最初の非NULL値を含む行) の value 列を取得します。

結合を使う

SELECT
  t1.id,
  t1.value,
  t2.value AS previous_value
FROM your_table AS t1
LEFT JOIN your_table AS t2 ON t2.id < t1.id
AND t2.value IS NOT NULL
ORDER BY t1.id;

LEFT JOIN を使用して、t1 テーブルのすべての行と、t2 テーブルの id が t1 テーブルの id より小さい行を結合します。
t2.value IS NOT NULL という条件で、t2 テーブルの value 列がNULLではない行のみを結合対象とします。
ORDER BY t1.id 句

RECURSIVE サブクエリを使う

PostgreSQL 9.1以降では、RECURSIVE サブクエリを使用して前の非NULL値を取得できます。ただし、複雑で分かりにくいコードになる可能性があるため、注意が必要です。

WITH RECURSIVE cte AS (
  SELECT
    id,
    value,
    LAG(value, 1) OVER (ORDER BY id) AS previous_value
  FROM your_table
  WHERE previous_value IS NULL
  UNION ALL
  SELECT
    cte.id,
    your_table.value,
    cte.previous_value
  FROM cte
  JOIN your_table ON cte.id = your_table.id
  WHERE your_table.value IS NOT NULL
)
SELECT * FROM cte ORDER BY id;

このクエリは、your_table テーブルの value 列がNULLである行を再帰的に処理し、前の非NULL値を取得します。
WITH RECURSIVE 句を使用して、再帰 CTE cte を定義します。
cte は、2つの部分クエリで構成されています。
- 最初の部分クエリは、value 列がNULLである行のみを選択し、previous_value 列に前の行の value 列 (NULL) を設定します。
- 2番目の部分クエリは、cte と your_table テーブルを結合し、your_table テーブルの value 列がNULLではない行のみを選択して、previous_value 列に cte の previous_value 列の値を設定します。
外部クエリで cte CTE を処理し、id 列で昇順に並べ替えて結果を返します。