SQLAlchemy: `group_by()` と `count()` 関数で複数列の重複カウントを効率的に取得

SQLAlchemy: 重複カウントを複数列で取得する

問題の定義

複数の列で重複カウントを取得したい場合、単一の列でカウントするよりも複雑になります。これは、複数の列でグループ化し、各グループ内の重複カウントを数える必要があるためです。

SQLAlchemy での解決策

SQLAlchemy では、group_by() と count() 関数を使用して、複数の列で重複カウントを取得できます。以下の例は、customers テーブルの city 列と state 列で重複カウントを取得する方法を示しています。

from sqlalchemy import create_engine
from sqlalchemy.orm import sessionmaker

engine = create_engine('postgresql://user:password@host:port/database')
Session = sessionmaker(bind=engine)

session = Session()

# customers テーブルから city と state でグループ化し、重複カウントを取得
results = session.query(
    customers.city,
    customers.state,
    func.count().label('count')
).group_by(
    customers.city,
    customers.state
).all()

# 結果を処理
for row in results:
    print(f"City: {row.city}, State: {row.state}, Count: {row.count}")

コード解説

• create_engine() 関数を使用して、PostgreSQL データベースへの接続を作成します。
• sessionmaker() 関数を使用して、セッションオブジェクトを作成します。
• query() メソッドを使用して、customers テーブルからのクエリを作成します。
• group_by() メソッドを使用して、city 列と state 列でグループ化します。
• func.count() 関数を使用して、各グループ内の重複カウントを取得します。
• all() メソッドを使用して、クエリ結果をリストとして取得します。
• for ループを使用して、結果を処理し、各グループの市区町村、州、カウントを出力します。

SQLAlchemy を使用して、PostgreSQL データベースの複数の列で重複カウントを取得するには、group_by() と count() 関数を使用します。この方法により、複雑なクエリを簡単に記述し、効率的にデータ分析を実行できます。

• order_by() 関数を使用して、結果を並べ替えることができます。
• having() 句を使用して、フィルタ条件を追加できます。
• subquery() を使用して、より複雑なクエリを作成できます。

from sqlalchemy import create_engine
from sqlalchemy.orm import sessionmaker

# データベース接続情報
engine = create_engine('postgresql://user:password@host:port/database')
Session = sessionmaker(bind=engine)

# セッション作成
session = Session()

# customers テーブルから city と state でグループ化し、重複カウントを取得
results = session.query(
    customers.city,
    customers.state,
    func.count().label('count')
).group_by(
    customers.city,
    customers.state
).all()

# 結果を処理
for row in results:
    print(f"City: {row.city}, State: {row.state}, Count: {row.count}")

コード解説

1. ライブラリのインポート:

2. データベース接続:

   • create_engine() 関数を使用して、PostgreSQL データベースへの接続を作成します。
     • 引数 'postgresql://user:password@host:port/database' は、データベース接続情報 (ユーザー名、パスワード、ホスト、ポート、データベース名) を指定します。
   • sessionmaker() 関数を使用して、セッションオブジェクトを作成します。
     • 引数 bind=engine は、作成した engine オブジェクトをバインドします。

3. クエリ作成:

   • 以下のような属性を指定できます。
     • customers.city: city 列の値
     • customers.state: state 列の値
     • func.count().label('count'): count というラベルで、各グループ内の重複カウントを算出します。

4. グループ化:

5. 結果処理:

   • for ループを使用して、結果を処理します。

• このコードは、PostgreSQL バージョン 10 以降を使用していることを前提としています。
• customers テーブルは、以下の構造であることを前提としています。

CREATE TABLE customers (
  id SERIAL PRIMARY KEY,
  city VARCHAR(255) NOT NULL,
  state VARCHAR(255) NOT NULL
);

• コードをニーズに合わせて変更できます。

サブクエリを使用する方法では、まず、重複カウントを取得するサブクエリを作成します。その後、メインクエリを使用して、サブクエリの結果を結合します。

from sqlalchemy import create_engine
from sqlalchemy.orm import sessionmaker

engine = create_engine('postgresql://user:password@host:port/database')
Session = sessionmaker(bind=engine)

session = Session()

# サブクエリ: city と state でグループ化し、重複カウントを取得
subquery = session.query(
    customers.city,
    customers.state,
    func.count().label('count')
).group_by(
    customers.city,
    customers.state
).alias('counts')

# メインクエリ: customers テーブルとサブクエリを結合し、結果を取得
results = session.query(
    customers,
    subquery.c.count
).join(
    subquery,
    on=(customers.city == subquery.c.city, customers.state == subquery.c.state)
).all()

# 結果を処理
for row in results:
    print(f"Customer ID: {row.id}, City: {row.city}, State: {row.state}, Count: {row.count}")

window 関数を使用する

PostgreSQL 9.5 以降では、row_number() や count() などの window 関数を使用して、重複カウントを取得できます。

from sqlalchemy import create_engine
from sqlalchemy.orm import sessionmaker
from sqlalchemy import func

engine = create_engine('postgresql://user:password@host:port/database')
Session = sessionmaker(bind=engine)

session = Session()

# customers テーブルから city と state でグループ化し、重複カウントを取得
results = session.query(
    customers.city,
    customers.state,
    func.row_number().over(partition_by=customers.city, order_by=customers.id).label('row_num'),
    func.count().over(partition_by=customers.city, order_by=customers.id).label('count')
).group_by(
    customers.city,
    customers.state
).all()

# 結果を処理
for row in results:
    print(f"Customer ID: {row.id}, City: {row.city}, State: {row.state}, Row Number: {row.row_num}, Count: {row.count}")

CTE (Common Table Expression) を使用する

CTE (Common Table Expression) を使用する方法では、まず、重複カウントを取得する CTE を定義します。その後、メインクエリを使用して、CTE を参照します。

from sqlalchemy import create_engine
from sqlalchemy.orm import sessionmaker
from sqlalchemy import text

engine = create_engine('postgresql://user:password@host:port/database')
Session = sessionmaker(bind=engine)

session = Session()

# CTE: city と state でグループ化し、重複カウントを取得
cte = text("""
WITH counts AS (
    SELECT city, state, COUNT(*) AS count
    FROM customers
    GROUP BY city, state
)
SELECT c.id, c.city, c.state, c.count
FROM customers c
JOIN counts ON (c.city = counts.city AND c.state = counts.state)
""")

# メインクエリ: CTE を参照し、結果を取得
results = session.execute(cte).fetchall()

# 結果を処理
for row in results:
    print(f"Customer ID: {row[0]}, City: {row[1]}, State: {row[2]}, Count: {row[3]}")

上記で紹介した方法は、それぞれ異なる利点と欠点があります。

• サブクエリを使用する: シンプルで分かりやすい方法ですが、パフォーマンスが低下する可能性があります。
• window 関数を使用する: PostgreSQL 9.5 以降でのみ使用可能ですが、パフォーマンスが優れています。
• CTE を使用する: 可読性が高く、複雑なクエリを記述しやすい方法ですが、他の方法よりも記述量が多くなります。