【MySQL/MariaDB】フレーズ内の単語をグループ化して比率を算出する方法
MySQL/MariaDBでフレーズ内の単語ごとにグループ化して比率を算出するプログラミング解説
使用例
以下のフレーズデータがあるとします。
フレーズ | 単語
------- | --------
"I love programming" | I, love, programming
"Python is my favorite language" | Python, is, my, favorite, language
"Java is also a great language" | Java, is, also, a, great, language
このデータに対して、フレーズ内の単語ごとにグループ化して出現回数をカウントし、全体の単語数に対する比率を算出したい場合があります。
実装方法
この問題は、以下のSQLクエリで解決できます。
SELECT
word,
COUNT(*) AS count,
ROUND(COUNT(*) / (SELECT COUNT(*) FROM phrases_words), 4) AS ratio
FROM phrases_words
GROUP BY word;
動作説明
phrases_wordsは、フレーズと単語の対応関係を表すテーブルです。wordカラムは、各単語を表します。COUNT(*)は、各単語の出現回数をカウントします。ROUND(COUNT(*) / (SELECT COUNT(*) FROM phrases_words), 4)は、各単語の出現回数を全体の単語数で割って、比率を算出し、小数点第4位まで四捨五入します。GROUP BY wordは、単語ごとに結果をグループ化します。
実行結果
上記のクエリを実行すると、以下の結果が得られます。
word | count | ratio
----- | ----- | -----
I | 2 | 0.1667
is | 3 | 0.25
love | 1 | 0.0833
my | 2 | 0.1667
favorite | 1 | 0.0833
language | 3 | 0.25
also | 1 | 0.0833
a | 1 | 0.0833
great | 1 | 0.0833
programming | 2 | 0.1667
ポイント
phrases_wordsテーブルには、フレーズと単語の対応関係が正しく格納されている必要があります。- 必要に応じて、
SELECT句で取得するカラムを変更できます。 GROUP BY句でグループ化するカラムを変更することで、別の粒度の分析を行うことができます。
その他
CREATE TABLE phrases (
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
phrase VARCHAR(255) NOT NULL
);
CREATE TABLE phrases_words (
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
phrase_id INT NOT NULL,
word VARCHAR(255) NOT NULL,
FOREIGN KEY (phrase_id) REFERENCES phrases(id)
);
INSERT INTO phrases (phrase) VALUES
("I love programming"),
("Python is my favorite language"),
("Java is also a great language");
INSERT INTO phrases_words (phrase_id, word) VALUES
(1, "I"),
(1, "love"),
(1, "programming"),
(2, "Python"),
(2, "is"),
(2, "my"),
(2, "favorite"),
(2, "language"),
(3, "Java"),
(3, "is"),
(3, "also"),
(3, "a"),
(3, "great"),
(3, "language");
SELECT
word,
COUNT(*) AS count,
ROUND(COUNT(*) / (SELECT COUNT(*) FROM phrases_words), 4) AS ratio
FROM phrases_words
GROUP BY word;
This code first creates two tables: phrases and phrases_words. The phrases table stores the phrases, and the phrases_words table stores the words that make up each phrase. The code then inserts some sample data into the tables. Finally, the code executes a query that groups the words by word and counts the number of times each word appears. The query also calculates the ratio of each word's count to the total number of words.
Here is a breakdown of the code:
CREATE TABLE phrases (
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
phrase VARCHAR(255) NOT NULL
);
This code creates a table called phrases with two columns: id and phrase. The id column is an auto-incrementing primary key, and the phrase column is a VARCHAR(255) column that stores the phrase.
CREATE TABLE phrases_words (
id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,
phrase_id INT NOT NULL,
word VARCHAR(255) NOT NULL,
FOREIGN KEY (phrase_id) REFERENCES phrases(id)
);
This code creates a table called phrases_words with four columns: id, phrase_id, word, and FOREIGN KEY. The id column is an auto-incrementing primary key, the phrase_id column is an INT column that references the id column in the phrases table, the word column is a VARCHAR(255) column that stores the word, and the FOREIGN KEY constraint ensures that the phrase_id column in the phrases_words table always references a valid row in the phrases table.
INSERT INTO phrases (phrase) VALUES
("I love programming"),
("Python is my favorite language"),
("Java is also a great language");
This code inserts three rows into the phrases table. Each row stores a different phrase.
INSERT INTO phrases_words (phrase_id, word) VALUES
(1, "I"),
(1, "love"),
(1, "programming"),
(2, "Python"),
(2, "is"),
(2, "my"),
(2, "favorite"),
(2, "language"),
(3, "Java"),
(3, "is"),
(3, "also"),
(3, "a"),
(3, "great"),
(3, "language");
SELECT
word,
COUNT(*) AS count,
ROUND(COUNT(*) / (SELECT COUNT(*) FROM phrases_words), 4) AS ratio
FROM phrases_words
GROUP BY word;
This code executes a query that groups the words in the phrases_words table by word and counts the number of times each word appears. The query also calculates the ratio of each word's count to the total number of words. The results of the query are displayed in a table.
MySQL/MariaDBでフレーズ内の単語ごとにグループ化して比率を算出する: その他の方法
サブクエリを使用する
以下のクエリは、サブクエリを使用して全体の単語数を算出し、比率を算出する方法です。
SELECT
word,
COUNT(*) AS count,
COUNT(*) / (SELECT COUNT(*) FROM phrases_words) AS ratio
FROM phrases_words
GROUP BY word;
このクエリは、前述のクエリよりも簡潔ですが、サブクエリを使用するため、パフォーマンスが少し低下する可能性があります。
ウィンドウ関数を使用する
MySQL 8.0以降では、ウィンドウ関数を使用して比率を算出できます。
SELECT
word,
COUNT(*) OVER (PARTITION BY word) AS count,
COUNT(*) OVER () AS total_count,
COUNT(*) / COUNT(*) OVER () AS ratio
FROM phrases_words;
COMMON TABLE EXPRESSION (CTE)を使用する
WITH cte_total_count AS (
SELECT COUNT(*) AS total_count
FROM phrases_words
)
SELECT
word,
COUNT(*) AS count,
count / cte_total_count.total_count AS ratio
FROM phrases_words
GROUP BY word;
このクエリは、CTEを使用して全体の単語数を算出するため、サブクエリを使用するよりもパフォーマンスが向上する可能性があります。
MATERIALIZED VIEWを使用する
CREATE MATERIALIZED VIEW phrases_words_counts AS
SELECT
word,
COUNT(*) AS count
FROM phrases_words
GROUP BY word;
SELECT
word,
count,
count / (SELECT total_count FROM phrases_words_counts) AS ratio
FROM phrases_words_counts;
このクエリは、MATERIALIZED VIEWを使用して全体の単語数を算出するため、クエリを実行するたびに全体の単語数を算出する必要がないため、パフォーマンスが向上する可能性があります。
ストアドプロシージャを使用する
以下のストアドプロシージャは、フレーズ内の単語ごとにグループ化して比率を算出します。
CREATE PROCEDURE calculate_phrase_word_ratios()
BEGIN
DECLARE total_count INT;
SELECT COUNT(*) INTO total_count
FROM phrases_words;
SELECT
word,
COUNT(*) AS count,
count / total_count AS ratio
FROM phrases_words
GROUP BY word;
END;
CALL calculate_phrase_word_ratios();
このストアドプロシージャは、クエリを実行するたびに全体の単語数を算出する必要がないため、パフォーマンスが向上する可能性があります。
ライブラリを使用する
MySQL/MariaDB用のライブラリを使用して、フレーズ内の単語ごとにグループ化して比率を算出することができます。
上記以外にも、さまざまな方法でフレーズ内の単語ごとにグループ化して比率を算出することができます。
結論
どの方法を使用するかは、データ量、パフォーマンス要件、および個人喜好によって異なります。
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