プログラミング初心者でも安心！ PostgreSQLで隣接行の差を計算するサンプルコード

2024-06-30

PostgreSQLで隣接する行の差を計算する

ウィンドウ関数とは

ウィンドウ関数は、範囲と呼ばれる一連の行に対して集計や計算を行う関数です。範囲は、現在処理している行を含む、クエリ結果セット内の連続した行で構成されます。

LAG関数

LAG 関数は、指定したオフセットの前の行の値を返すウィンドウ関数です。オフセットは、現在の行から何行前の値を取得するかを指定します。

例

次の例では、sales テーブルを使用して、各製品の前月の売上と当月の売上の差を計算する方法を示します。

SELECT
  product_id,
  sales_month,
  sales,
  LAG(sales, 1) OVER (ORDER BY sales_month) AS prev_month_sales,
  sales - LAG(sales, 1) OVER (ORDER BY sales_month) AS sales_difference
FROM sales;

このクエリは、以下の結果を返します。

product_id | sales_month | sales | prev_month_sales | sales_difference
-----------+-------------+-------+-----------------+-----------------
1          | 2023-01    | 100    | NULL             | 100
1          | 2023-02    | 150    | 100             | 50
1          | 2023-03    | 200    | 150             | 50
2          | 2023-01    | 50     | NULL             | 50
2          | 2023-02    | 60     | 50             | 10
2          | 2023-03    | 70     | 60             | 10

このクエリでは、LAG(sales, 1) OVER (ORDER BY sales_month) を使用して、各行の前月の売上を取得しています。その後、この値を現在の行の売上 (sales) から引き算して、売上差 (sales_difference) を計算しています。

複数の列での差分計算

上記の例では、1つの列 (sales) の差のみを計算していましたが、複数の列で差分を計算することもできます。

SELECT
  product_id,
  sales_month,
  sales,
  price,
  LAG(sales, 1) OVER (ORDER BY sales_month) AS prev_month_sales,
  LAG(price, 1) OVER (ORDER BY sales_month) AS prev_month_price,
  sales - LAG(sales, 1) OVER (ORDER BY sales_month) AS sales_difference,
  price - LAG(price, 1) OVER (ORDER BY sales_month) AS price_difference
FROM sales;

ウィンドウ関数を使用すると、PostgreSQL で簡単に隣接する行の差を計算できます。これは、売上推移の分析や在庫管理など、さまざまなタスクに役立ちます。

PostgreSQLで隣接する行の差を計算するサンプルコード

前月の売上と当月の売上の差を計算

SELECT
  product_id,
  sales_month,
  sales,
  LAG(sales, 1) OVER (ORDER BY sales_month) AS prev_month_sales,
  sales - LAG(sales, 1) OVER (ORDER BY sales_month) AS sales_difference
FROM sales;

LAG(sales, 1) OVER (ORDER BY sales_month) を使用して、各行の前月の売上を取得します。
その後、この値を現在の行の売上 (sales) から引き算して、売上差 (sales_difference) を計算します。

複数の列での差分計算

SELECT
  product_id,
  sales_month,
  sales,
  price,
  LAG(sales, 1) OVER (ORDER BY sales_month) AS prev_month_sales,
  LAG(price, 1) OVER (ORDER BY sales_month) AS prev_month_price,
  sales - LAG(sales, 1) OVER (ORDER BY sales_month) AS sales_difference,
  price - LAG(price, 1) OVER (ORDER BY sales_month) AS price_difference
FROM sales;

説明:

LAG(sales, 1) OVER (ORDER BY sales_month) と LAG(price, 1) OVER (ORDER BY sales_month) を使用して、各行の前月の売上と価格を取得します。

特定の条件で差分を計算

SELECT
  product_id,
  sales_month,
  sales,
  LAG(sales, 1) OVER (ORDER BY sales_month WHERE category = 'A') AS prev_month_sales,
  sales - LAG(sales, 1) OVER (ORDER BY sales_month WHERE category = 'A') AS sales_difference
FROM sales
WHERE category = 'A';

LAG(sales, 1) OVER (ORDER BY sales_month WHERE category = 'A') を使用して、category 列が 'A' の製品のみの前月の売上を取得します。

パーティションと順序付けを指定して差分を計算

SELECT
  product_id,
  sales_month,
  sales,
  LAG(sales, 1) OVER (PARTITION BY product_id ORDER BY sales_month) AS prev_month_sales,
  sales - LAG(sales, 1) OVER (PARTITION BY product_id ORDER BY sales_month) AS sales_difference
FROM sales;

これらのサンプルコードは、PostgreSQL で隣接する行の差を計算するための基本的な方法を示しています。具体的なニーズに合わせて、クエリを変更して調整することができます。

サンプルコードで使用する sales テーブルの構造は次のとおりです。

CREATE TABLE sales (
  product_id INT,
  sales_month DATE,
  sales INT,
  price DECIMAL(10,2)
);

PostgreSQLで隣接する行の差を計算する他の方法

ウィンドウ関数を使用する代わりに、サブクエリを使用して前の行の値を取得することもできます。

SELECT
  s.product_id,
  s.sales_month,
  s.sales,
  (
    SELECT sales
    FROM sales AS prev_sales
    WHERE prev_sales.product_id = s.product_id
      AND prev_sales.sales_month = DATE_SUB(s.sales_month, INTERVAL '1 month')
  ) AS prev_month_sales,
  s.sales - (
    SELECT sales
    FROM sales AS prev_sales
    WHERE prev_sales.product_id = s.product_id
      AND prev_sales.sales_month = DATE_SUB(s.sales_month, INTERVAL '1 month')
  ) AS sales_difference
FROM sales AS s;

CTE (Common Table Expression) を使用する

CTE を使用すると、複雑なクエリをより読みやすく、理解しやすくすることができます。

WITH sales_cte AS (
  SELECT
    product_id,
    sales_month,
    sales,
    LAG(sales, 1) OVER (ORDER BY sales_month) AS prev_month_sales
  FROM sales
)
SELECT
  s.product_id,
  s.sales_month,
  s.sales,
  s.prev_month_sales,
  s.sales - s.prev_month_sales AS sales_difference
FROM sales_cte AS s;

再帰クエリを使用して、前の行の値を計算することもできますが、これはより複雑で非効率的な方法です。

WITH RECURSIVE sales_cte AS (
  SELECT
    product_id,
    sales_month,
    sales,
    NULL AS prev_month_sales
  FROM sales
  UNION ALL
  SELECT
    s.product_id,
    s.sales_month,
    s.sales,
    prev_cte.sales
  FROM sales AS s
  JOIN sales_cte AS prev_cte
    ON s.product_id = prev_cte.product_id
      AND s.sales_month = DATE_ADD(prev_cte.sales_month, INTERVAL '1 month')
)
SELECT
  s.product_id,
  s.sales_month,
  s.sales,
  s.prev_month_sales,
  s.sales - s.prev_month_sales AS sales_difference
FROM sales_cte AS s
ORDER BY s.product_id, s.sales_month;