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摘要
本文将解决如何从日志数据中找出连续出现至少三次的数字。通过 SQL 查询语句结合 Swift 数据库操作,我们将完成这一任务。文章提供问题描述、Swift 题解答案、代码分析、测试案例和复杂度分析,并附带完整的可运行代码模块。
描述
SQL Schema / Pandas Schema
表:Logs
txt
+-------------+---------+
| Column Name | Type |
+-------------+---------+
| id | int |
| num | varchar |
+-------------+---------+
在 SQL 中,id 是该表的主键。
id 是一个自增列。
找出所有至少连续出现三次的数字。
返回的结果表中的数据可以按 任意顺序 排列。
结果格式如下面的例子所示:
示例 1:
txt
输入:
Logs 表:
+----+-----+
| id | num |
+----+-----+
| 1 | 1 |
| 2 | 1 |
| 3 | 1 |
| 4 | 2 |
| 5 | 1 |
| 6 | 2 |
| 7 | 2 |
+----+-----+
输出:
Result 表:
+-----------------+
| ConsecutiveNums |
+-----------------+
| 1 |
+-----------------+
解释: 1 是唯一连续出现至少三次的数字。
SQL 解法
为了找出至少连续出现三次的数字,我们可以使用 SQL 的窗口函数 LEAD
和 LAG
:
sql
SELECT DISTINCT num AS ConsecutiveNums
FROM (
SELECT
num,
LAG(num) OVER (ORDER BY id) AS prev_num,
LEAD(num) OVER (ORDER BY id) AS next_num
FROM Logs
) AS temp
WHERE num = prev_num AND num = next_num;
说明:
- 使用
LAG
和LEAD
获取当前行的前一行和后一行的数字。 - 检查当前数字
num
是否与前后两个数字相同。 - 使用
DISTINCT
去重以确保每个符合条件的数字只出现一次。
Swift 题解代码
以下是基于 Swift 的完整实现代码:
swift
import SQLite3
func findConsecutiveNumbers(databasePath: String) -> [String] {
var db: OpaquePointer?
var stmt: OpaquePointer?
var results: [String] = []
// 打开数据库连接
if sqlite3_open(databasePath, &db) == SQLITE_OK {
let query = """
SELECT DISTINCT num AS ConsecutiveNums
FROM (
SELECT
num,
LAG(num) OVER (ORDER BY id) AS prev_num,
LEAD(num) OVER (ORDER BY id) AS next_num
FROM Logs
) AS temp
WHERE num = prev_num AND num = next_num;
"""
// 准备查询语句
if sqlite3_prepare_v2(db, query, -1, &stmt, nil) == SQLITE_OK {
// 执行查询并获取结果
while sqlite3_step(stmt) == SQLITE_ROW {
if let cString = sqlite3_column_text(stmt, 0) {
let num = String(cString: cString)
results.append(num)
}
}
} else {
print("SQL Error: \(String(cString: sqlite3_errmsg(db)))")
}
// 清理资源
sqlite3_finalize(stmt)
}
sqlite3_close(db)
return results
}
// 示例测试
let databasePath = "path_to_your_database.sqlite"
let consecutiveNumbers = findConsecutiveNumbers(databasePath: databasePath)
print("Consecutive Numbers: \(consecutiveNumbers)")
Swift 题解代码分析
核心逻辑
-
SQL 查询:
- 使用
LAG
和LEAD
分别获取当前行的前一行和后一行数字。 - 通过检查条件
num = prev_num AND num = next_num
找到符合条件的数字。 - 用
DISTINCT
去重,保证每个数字仅出现在结果中一次。
- 使用
-
Swift 数据库接口:
- 通过
sqlite3
API 连接 SQLite 数据库。 - 执行查询语句并遍历结果集,将符合条件的数字存储到数组中。
- 通过
-
输出结果:
- 将查询结果以数组形式返回,供后续处理。
关键函数
sqlite3_open
: 打开数据库连接。sqlite3_prepare_v2
: 准备 SQL 查询语句。sqlite3_step
: 执行查询语句并逐行读取结果。sqlite3_finalize
和sqlite3_close
: 清理资源并关闭数据库。
示例测试及结果
测试 1
数据库内容:
txt
+----+-----+
| id | num |
+----+-----+
| 1 | 1 |
| 2 | 1 |
| 3 | 1 |
| 4 | 2 |
| 5 | 1 |
| 6 | 2 |
| 7 | 2 |
+----+-----+
运行结果:
txt
Consecutive Numbers: ["1"]
测试 2
数据库内容:
txt
+----+-----+
| id | num |
+----+-----+
| 1 | 3 |
| 2 | 3 |
| 3 | 3 |
| 4 | 4 |
| 5 | 4 |
| 6 | 4 |
| 7 | 5 |
+----+-----+
运行结果:
txt
Consecutive Numbers: ["3", "4"]
时间复杂度
- SQL 查询:
- 遍历
Logs
表一次以获取窗口函数结果,复杂度为 (O(n))。 - 对结果表进行过滤,复杂度为 (O(n))。
- 遍历
总时间复杂度: (O(n))
空间复杂度
- SQL 查询:
- 使用临时表存储窗口函数结果,空间复杂度为 (O(n))。
- Swift 数组:
- 存储查询结果的数组,空间复杂度为 (O(k)),其中 (k) 是结果集中符合条件的数字个数。
总空间复杂度: (O(n))
总结
通过使用窗口函数 LAG
和 LEAD
,我们能够高效地解决连续出现数字的查询问题。本解决方案不仅适用于 SQL 查询,还能通过 Swift 集成到实际项目中,为日志分析、数据挖掘等场景提供可靠支持。