在PostgreSQL中按字母顺序对字符串中的字母进行排序

3

我目前正在使用这种方法在PostgreSQL中按字母顺序对字符串中的字母进行排序。是否有其他有效的方法?

select string_agg(c, '') as s
from   (select unnest(regexp_split_to_array('ijsAafhareDbv', '')) as c 
        order  by c) as t; 

       s   
 --------------
 ADaabefhijrsv

1
这似乎是一个相当合理的解决方案。 - Gordon Linoff
@Gordon:有没有一种方法可以避免使用正则表达式,因为它的处理速度有点慢?虽然我们不需要每天运行它,但偶尔需要在大量数据上应用它。如果有任何过程化(plpgsql)方法/索引/使用外部库也可以,只要它能够很好地工作。 - Kaushik Nayak
1
请记住 pl/perlpl/python 或其他第三方过程语言,对于这样的任务来说它可能会更快。 - Abelisto
3个回答

4

我创建了3个函数,一个使用我的查询语句,另一个使用Laurenz的查询语句,还有一个:我创建了一个用于排序的Python(plpythonu)函数。最后,我创建了一个包含100,000行的表格(目前是从我的Mac笔记本电脑上创建的),每行都包含一个使用此链接中的random_string函数生成的随机15字符字符串。

create table t as select random_string(15) as s FROM generate_series(1,100000);

这里有三个函数。
CREATE or REPLACE FUNCTION sort1(x TEXT) RETURNS TEXT AS $$
select string_agg(c, '') as s
from   (select unnest(regexp_split_to_array($1, '')) as c 
        order  by c) as t;
$$ LANGUAGE SQL IMMUTABLE;


CREATE or REPLACE FUNCTION sort2(x TEXT) RETURNS TEXT AS $$
WITH t(s) AS (VALUES ($1))
SELECT string_agg(substr(t.s, g.g, 1), ''
                  ORDER BY substr(t.s, g.g, 1)
                 )
FROM t
   CROSS JOIN LATERAL generate_series(1, length(t.s)) g;

$$ LANGUAGE SQL IMMUTABLE;


create language plpythonu;
CREATE or REPLACE FUNCTION pysort(x text)
  RETURNS text
AS $$
  return ''.join(sorted(x))
$$ LANGUAGE plpythonu IMMUTABLE;

这是三个查询的 EXPLAIN ANALYSE 结果。
knayak=# EXPLAIN ANALYSE select sort1(s)  FROM t;
                                                 QUERY PLAN                                                  
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 Seq Scan on t  (cost=0.00..26541.00 rows=100000 width=32) (actual time=0.266..7097.740 rows=100000 loops=1)
 Planning time: 0.119 ms
 Execution time: 7106.871 ms
(3 rows)

knayak=# EXPLAIN ANALYSE select sort2(s)  FROM t;
                                                 QUERY PLAN                                                  
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 Seq Scan on t  (cost=0.00..26541.00 rows=100000 width=32) (actual time=0.418..7012.935 rows=100000 loops=1)
 Planning time: 0.270 ms
 Execution time: 7021.587 ms
(3 rows)

knayak=# EXPLAIN ANALYSE select pysort(s) FROM t;
                                                 QUERY PLAN                                                 
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 Seq Scan on t  (cost=0.00..26541.00 rows=100000 width=32) (actual time=0.060..389.729 rows=100000 loops=1)
 Planning time: 0.048 ms
 Execution time: 395.760 ms
(3 rows)

从这个分析来看,结果表明-Python排序最快,前两种方法之间没有显著差异。不过需要在我们系统中实时检查大型表的性能。


1
本地函数 - 实现在C语言中,如Python库中的sorted方法必须是最快的代码。 - Pavel Stehule

3
如果您想使用没有正则表达式的解决方案,您可以使用以下方法:
WITH t(s) AS (VALUES ('amfjwzeils'))
SELECT string_agg(substr(t.s, g.g, 1), ''
                  ORDER BY substr(t.s, g.g, 1)
                 )
FROM t
   CROSS JOIN LATERAL generate_series(1, length(t.s)) g;

 string_agg 
------------
 aefijlmswz
(1 row)

我将进行基准测试,以确定哪个解决方案更快。

谢谢Laurenz。我自己进行了(某种程度的)基准测试并发布了一个答案。如果我漏掉了什么或需要修改任何内容以使其更好地比较,请告诉我。 - Kaushik Nayak

2
C 实现的函数比我们用 LANGUAGE sqlplpgsql 实现的函数要快得多。因此,您用 plpythonu 实现的函数 获胜了。
但是,plpythonu 是一种不受信任的过程化语言。它不是默认安装的,只有超级用户才能创建使用不受信任的语言的函数。您需要注意安全性问题。大多数云服务上根本没有不受信任的语言可用。
当前手册(摘自 pg 10):

PL/Python 只能作为“不受信任”的语言使用,这意味着它没有任何限制用户在其中执行什么操作的方式,因此将其命名为 plpythonu。如果 Python 中开发出了安全执行机制,未来可能会推出可信的变体 plpython。编写不受信任的 PL/Python 函数的作者必须确保该函数不能用于执行任何不需要的操作,因为它可以执行任何数据库管理员登录后可以执行的操作。只有超级用户可以创建使用不受信任的语言(例如 plpythonu)的函数。

您测试的 SQL 函数未经过良好优化。有一千种方法可以提高性能,但是:

Demo

-- func to create random strings
CREATE OR REPLACE FUNCTION f_random_string(int)
  RETURNS text AS
$func$
SELECT array_to_string(ARRAY(
   SELECT substr('0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz', (ceil(random()*62))::int, 1)
   FROM generate_series(1, $1)
   ), '')
$func$  LANGUAGE sql VOLATILE;

-- test tbl with 100K rows
CREATE TABLE tbl(str text);
INSERT INTO tbl
SELECT f_random_string(15)
FROM   generate_series(1, 100000) g;
VACUUM ANALYZE tbl;
-- 1: your test function 1 (inefficient)
CREATE OR REPLACE FUNCTION sort1(text)  RETURNS text AS
$func$  -- your test function 1 (very inefficient)
SELECT string_agg(c, '')
FROM  (SELECT unnest(regexp_split_to_array($1, '')) AS c ORDER  BY c) t;
$func$ LANGUAGE sql IMMUTABLE;

-- 2: your test function 2 ( inefficient)
CREATE OR REPLACE FUNCTION sort2(text)  RETURNS text AS
$func$
WITH t(s) AS (VALUES ($1))
SELECT string_agg(substr(t.s, g.g, 1), '' ORDER BY substr(t.s, g.g, 1))
FROM   t
CROSS  JOIN LATERAL generate_series(1, length(t.s)) g;
$func$  LANGUAGE sql IMMUTABLE;

-- 3: remove pointless CTE from sort2
CREATE OR REPLACE FUNCTION sort3(text)  RETURNS text AS
$func$
SELECT string_agg(substr($1, g, 1), '' ORDER BY substr($1, g, 1))
FROM   generate_series(1, length($1)) g;
$func$  LANGUAGE sql IMMUTABLE;

-- 4: use unnest instead of calling substr N times
CREATE OR REPLACE FUNCTION sort4(text)  RETURNS text AS
$func$
SELECT string_agg(c, '' ORDER BY c)
FROM   unnest(string_to_array($1, NULL)) c
$func$  LANGUAGE sql IMMUTABLE;

-- 5: ORDER BY in subquery
CREATE OR REPLACE FUNCTION sort5(text)  RETURNS text AS
$func$
SELECT string_agg(c, '')
FROM  (
   SELECT c
   FROM   unnest(string_to_array($1, NULL)) c
   ORDER  BY c
   ) sub
$func$  LANGUAGE sql IMMUTABLE;

-- 6: SRF in SELECT list
CREATE OR REPLACE FUNCTION sort6(text)  RETURNS text AS
$func$
SELECT string_agg(c, '')
FROM  (SELECT unnest(string_to_array($1, NULL)) c ORDER BY 1) sub
$func$  LANGUAGE sql IMMUTABLE;

-- 7: ARRAY constructor instead of aggregate func
CREATE OR REPLACE FUNCTION sort7(text)  RETURNS text AS
$func$
SELECT array_to_string(ARRAY(SELECT unnest(string_to_array($1, NULL)) c ORDER BY c), '')
$func$  LANGUAGE sql IMMUTABLE;

-- 8: The same with COLLATE "C"
CREATE OR REPLACE FUNCTION sort8(text)  RETURNS text AS
$func$
SELECT array_to_string(ARRAY(SELECT unnest(string_to_array($1 COLLATE "C", NULL)) c ORDER BY c), '')
$func$  LANGUAGE sql IMMUTABLE;
SELECT str, sort1(str), sort2(str), sort3(str), sort4(str), sort5(str), sort6(str), sort7(str), sort8(str) FROM tbl LIMIT 1;  -- result sample 
str             | sort1           | sort2           | sort3           | sort4           | sort5           | sort6           | sort7           | sort8          
:-------------- | :-------------- | :-------------- | :-------------- | :-------------- | :-------------- | :-------------- | :-------------- | :--------------
tUkmori4D1rHhI1 | 114DhHiIkmorrtU | 114DhHiIkmorrtU | 114DhHiIkmorrtU | 114DhHiIkmorrtU | 114DhHiIkmorrtU | 114DhHiIkmorrtU | 114DhHiIkmorrtU | 114DHIUhikmorrt
EXPLAIN (ANALYZE, TIMING OFF) SELECT sort1(str) FROM tbl;
| QUERY PLAN                                                                               |
| :--------------------------------------------------------------------------------------- |
| Seq Scan on tbl  (cost=0.00..26541.00 rows=100000 width=32) (actual rows=100000 loops=1) |
| Planning time: 0.053 ms                                                                  |
| Execution time: 2742.904 ms                                                              |
EXPLAIN (ANALYZE, TIMING OFF) SELECT sort2(str) FROM tbl;
| QUERY PLAN                                                                               |
| :--------------------------------------------------------------------------------------- |
| Seq Scan on tbl  (cost=0.00..26541.00 rows=100000 width=32) (actual rows=100000 loops=1) |
| Planning time: 0.105 ms                                                                  |
| Execution time: 2579.397 ms                                                              |
EXPLAIN (ANALYZE, TIMING OFF) SELECT sort3(str) FROM tbl;
| QUERY PLAN                                                                               |
| :--------------------------------------------------------------------------------------- |
| Seq Scan on tbl  (cost=0.00..26541.00 rows=100000 width=32) (actual rows=100000 loops=1) |
| Planning time: 0.079 ms                                                                  |
| Execution time: 2191.228 ms                                                              |
EXPLAIN (ANALYZE, TIMING OFF) SELECT sort4(str) FROM tbl;
| QUERY PLAN                                                                               |
| :--------------------------------------------------------------------------------------- |
| Seq Scan on tbl  (cost=0.00..26541.00 rows=100000 width=32) (actual rows=100000 loops=1) |
| Planning time: 0.075 ms                                                                  |
| Execution time: 2194.780 ms                                                              |
EXPLAIN (ANALYZE, TIMING OFF) SELECT sort5(str) FROM tbl;
| QUERY PLAN                                                                               |
| :--------------------------------------------------------------------------------------- |
| Seq Scan on tbl  (cost=0.00..26541.00 rows=100000 width=32) (actual rows=100000 loops=1) |
| Planning time: 0.083 ms                                                                  |
| Execution time: 1902.829 ms                                                              |
EXPLAIN (ANALYZE, TIMING OFF) SELECT sort6(str) FROM tbl;
| QUERY PLAN                                                                               |
| :--------------------------------------------------------------------------------------- |
| Seq Scan on tbl  (cost=0.00..26541.00 rows=100000 width=32) (actual rows=100000 loops=1) |
| Planning time: 0.075 ms                                                                  |
| Execution time: 1866.407 ms                                                              |
EXPLAIN (ANALYZE, TIMING OFF) SELECT sort7(str) FROM tbl;
| QUERY PLAN                                                                               |
| :--------------------------------------------------------------------------------------- |
| Seq Scan on tbl  (cost=0.00..26541.00 rows=100000 width=32) (actual rows=100000 loops=1) |
| Planning time: 0.067 ms                                                                  |
| Execution time: 1863.713 ms                                                              |
EXPLAIN (ANALYZE, TIMING OFF) SELECT sort8(str) FROM tbl;
| QUERY PLAN                                                                               |
| :--------------------------------------------------------------------------------------- |
| Seq Scan on tbl  (cost=0.00..26541.00 rows=100000 width=32) (actual rows=100000 loops=1) |
| Planning time: 0.074 ms                                                                  |
| Execution time: 1569.376 ms                                                              |

db<>fiddle 在这里

最后一个排序不使用COLLATION规则,而是严格按照字符的字节值进行排序,这样会更加高效。但是,您可能需要根据不同的语言环境来排序。

COLLATION表达式的手册。


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可以查看英文原文,
原文链接