ClickHouse 数组的相关操作函数，一网打尽

楔子

在一般的关系型数据库，相信很多人都不怎么使用数组这个结构，如果真的需要数组，那么会选择将其变成数组格式的字符串进行存储。但在 ClickHouse 中，数组的使用频率是非常高的，因为它内置了大量和数组有关的函数。

SELECT version();
/*
┌─version()─┐
│ 21.7.3.14 │
└───────────┘
*/

SELECT count() FROM system.functions WHERE name LIKE '%array%';
/*
┌─count()─┐
│      48 │
└─────────┘
*/

当前的 ClickHouse 是 21.7.3.14 版本，关于数组的函数有 48 个，通过这个 48 个函数，我们可以对数组进行各种骚操作。当然也有一些函数不是专门针对数组的，但是可以用在数组身上，我们就也放在一起说了，下面就来依次介绍相关函数的用法。

 

empty：判断数组是否为空，如果一个数组不包含任何元素，返回 1；否则返回 0

SELECT empty([1, 2, 3]), empty([]);
/*
┌─empty([1, 2, 3])─┬─empty(array())─┐
│                0 │              1 │
└──────────────────┴────────────────┘
*/

empty 不仅可以检测数组是否为空，还可以检测字符串。

SELECT empty('satori'), empty('');
/*
┌─empty('satori')─┬─empty('')─┐
│               0 │         1 │
└─────────────────┴───────────┘
*/

 

notEmpty：判断数组是否不为空，如果一个数组包含至少一个元素，返回 1；不包含任何元素，则返回 0

SELECT notEmpty([1, 2, 3]), notEmpty([]);
/*
┌─notEmpty([1, 2, 3])─┬─notEmpty(array())─┐
│                   1 │                 0 │
└─────────────────────┴───────────────────┘
*/

-- 同样可以作用于字符串
SELECT notEmpty('satori'), notEmpty('')
/*
┌─notEmpty('satori')─┬─notEmpty('')─┐
│                  1 │            0 │
└────────────────────┴──────────────┘
*/

 

length：返回数组的长度，该函数也可以返回字符串的长度

SELECT length([]), length([1, 2, 3]), length('satori'), length('');
/*
┌─length(array())─┬─length([1, 2, 3])─┬─length('satori')─┬─length('')─┐
│               0 │                 3 │                6 │          0 │
└─────────────────┴───────────────────┴──────────────────┴────────────┘
*/

 

emptyArrayUInt8、emptyArrayUInt16、emptyArrayUInt32、emptyArrayUInt64、emptyArrayInt8、emptyArrayInt16、emptyArrayInt32、emptyArrayInt64、emptyArrayFloat32、emptyArrayFloat64、emptyArrayDate、emptyArrayDateTime、emptyArrayString：创建一个指定类型的空数组

-- 数组元素的类型为 nothing，因为没有指定任何元素
SELECT [] v, toTypeName(v);
/*
┌─v──┬─toTypeName(array())─┐
│ [] │ Array(Nothing)      │
└────┴─────────────────────┘
*/

-- 采用最小类型存储，因为 1 和 2 都在 UInt8 的范围内
SELECT [1, 2] v, toTypeName(v);
/*
┌─v─────┬─toTypeName([1, 2])─┐
│ [1,2] │ Array(UInt8)       │
└───────┴────────────────────┘
*/

-- 但是我们可以创建指定类型的数组
SELECT emptyArrayDateTime() v, toTypeName(v);
/*
┌─v──┬─toTypeName(emptyArrayDateTime())─┐
│ [] │ Array(DateTime)                  │
└────┴──────────────────────────────────┘
*/

 

range：类似于 Python 中的 range，看测试用例

 

array：也是创建一个数组，和直接使用方括号类似。但是 array 函数要求必须至少传递一个常量，否则就不知道要创建哪种类型的数组。如果想创建指定类型的空数组，那么使用上面的 emptyArray* 系列函数即可

-- 不管是使用 array 创建，还是使用 [] 创建，里面的元素都必须具有相同的类型，或者能够兼容
SELECT array(1, 2, 3), [1, 2, 3]
/*
┌─array(1, 2, 3)─┬─[1, 2, 3]─┐
│ [1,2,3]        │ [1,2,3]   │
└────────────────┴───────────┘
*/

 

arrayConat：将多个数组进行合并，得到一个新的数组

-- SELECT 中起的别名可以被直接其它字段所使用
SELECT [1, 2, 3] v1, [11, 22, 33] v2, [111, 222, 333] v3, arrayConcat(v1, v2, v3);
/*
┌─v1────┬─v2──────┬─v3────────┬─arrayConcat([1, 2], [11, 22], [111, 222])─┐
│ [1,2] │ [11,22] │ [111,222] │ [1,2,11,22,111,222]                       │
└───────┴─────────┴───────────┴───────────────────────────────────────────┘
*/

 

arrayElement：查找指定索引的元素，索引从 1 开始，也可以通过方括号直接取值；另外也支持负数索引，-1 代表最后一个元素

-- 索引从 1 开始，所以 arr[20] 就表示第 20 个元素，也就是 19
WITH range(100) AS arr SELECT arrayElement(arr, 20), arr[20];
/*
┌─arrayElement(arr, 20)─┬─arrayElement(arr, 20)─┐
│                    19 │                    19 │
└───────────────────────┴───────────────────────┘
*/

WITH range(100) AS arr SELECT arrayElement(arr, -1), arr[-50];
/*
┌─arrayElement(arr, -1)─┬─arrayElement(arr, -50)─┐
│                    99 │                     50 │
└───────────────────────┴────────────────────────┘
*/

 

has：判断数组里面是否包含某个元素，如果包含，返回 1；不包含，返回0

WITH [1, 2, Null] AS arr SELECT has(arr, 2), has(arr, 0), has(arr, Null);
/*
┌─has(arr, 2)─┬─has(arr, 0)─┬─has(arr, NULL)─┐
│           1 │           0 │              1 │
└─────────────┴─────────────┴────────────────┘
*/

-- 嵌套数组也是可以的
SELECT has([[1, 2]], [1, 2]);
/*
┌─has([[1, 2]], [1, 2])─┐
│                     1 │
└───────────────────────┘
*/

 

hasAll：判断数组里面是否包含某个子数组，如果包含，返回 1；不包含，返回0

注意：空数组是任意数组的子集；Null 会被看成是普通的值；数组中的元素顺序没有要求；1.0 和 1 被视为相等

  • hasAll([], [])：返回 1
  • hasAll([1, Null], [Null])：返回 1
  • hasAll([1.0, 2.0, 3.0], [2.0, 3.0, 1.0])：返回 1，因为元素顺序无影响，并且 1.0 和 1 被视为相等
  • hasAll(['a', 'b'], ['a'])：返回 1
  • hasAll(['a', 'b'], ['c'])：返回 0
  • hasAll([[1, 2], [3, 4]], [[1, 2], [3, 4]])：返回 1，嵌套数组也是可以的

在 has 函数里面也有嵌套数组，但是维度不同。比如 has(a, b)：如果 a 是维度为 N 的数组，那么 b 必须是维度为 N - 1 的数组；而 hasAll 则要求 a 和 b 的维度必须相同。

WITH [[1, 2], [11, 22]] AS arr, [[1, 2], [11, 22]] AS subset SELECT hasAll(arr, subset)
/*
┌─hasAll(arr, subset)─┐
│                   1 │
└─────────────────────┘
*/

-- 我们说 SELECT 里面别名可以给其它字段使用，因此下面这种做法也是合法的
WITH [[1, 2], [11, 22]] AS arr, arr AS subset SELECT hasAll(arr, subset)
/*
┌─hasAll(arr, subset)─┐
│                   1 │
└─────────────────────┘
*/

 

hasAny：判断两个数组里面是否有相同的元素，只要有 1 个相同的元素，返回 1；否则，返回 0

SELECT hasAny([1.0, 2.0], [1]), hasAny([Null], [1, Null])
/*
┌─hasAny([1., 2.], [1])─┬─hasAny([NULL], [1, NULL])─┐
│                     1 │                         1 │
└───────────────────────┴───────────────────────────┘
*/

SELECT hasAny([[1, 2], [3, 4]], [[3, 4]])
/*
┌─hasAny([[1, 2], [3, 4]], [[3, 4]])─┐
│                                  1 │
└────────────────────────────────────┘
*/

 

hasSubstr：和 hasAll 类似，但是顺序有要求，hasAll(arr, subset) 要求的是 subset 中的元素在 arr 中都出现即可；但是 hasSubstr 函数则不仅要求 subset 中的元素在 arr 中都出现，并且还要以相同的顺序。举个栗子：

  • hasSubstr([1, 2, 3], [2, 3])：返回 1
  • hasSubstr([1, 2, 3], [3, 2])：返回 0
  • hasSubstr([[1, 2], [2, 1], [3, 2]], [[3, 2]])：返回 1
-- 两个数组的维度必须相同
SELECT hasSubstr([1, 2, 3], [3, 2]), hasSubstr([1, 2, 3], [2, 3]);
/*
┌─hasSubstr([1, 2, 3], [3, 2])─┬─hasSubstr([1, 2, 3], [2, 3])─┐
│                            0 │                            1 │
└──────────────────────────────┴──────────────────────────────┘
*/

 

indexOf：查找某个元素第一次在数组中出现的位置，索引从 1 开始；如果不存在，则返回 0

WITH [1, 2, 3, Null, 99] AS arr SELECT indexOf(arr, 100), indexOf(arr, 99), indexOf(arr, Null);
/*
┌─indexOf(arr, 100)─┬─indexOf(arr, 99)─┬─indexOf(arr, NULL)─┐
│                 0 │                5 │                  4 │
└───────────────────┴──────────────────┴────────────────────┘
*/

 

arrayCount：查找一个数组中非 0 元素的个数，该数组类的元素类型必须是 UInt8，并且不能包含 Null 值。因为一旦包含 Null，那么类型就不是 UInt8 了，而是 Nullable(UInt8)

SELECT arrayCount([1, 2, 3]), arrayCount([1, 2, 3, 4, 0]);
/*
┌─arrayCount([1, 2, 3])─┬─arrayCount([1, 2, 3, 4, 0])─┐
│                     3 │                           4 │
└───────────────────────┴─────────────────────────────┘
*/

此外 arrayCount 还有一种用法，就是接收一个函数和一个数组：

WITH [1, 2, 3, 4, 0] AS arr 
SELECT arrayCount(arr), 
       arrayCount(x -> cast(x + 1 AS UInt8), arr)
/*
┌─arrayCount(arr)─┬─arrayCount(lambda(tuple(x), CAST(plus(x, 1), 'UInt8')), arr)─┐
│               4 │                                                            5 │
└─────────────────┴──────────────────────────────────────────────────────────────┘
*

ClickHouse 中的函数类似于 C++ 中的 lambda 表达式，x -> x + 1 相当于将 arr 中的每一个元素都加上 1，但结果得到整型是 UInt16，所以需要使用 cast 转成 UInt8，否则报错。另外，加上 1 之后就没有为 0 的元素了，所以返回的结果是 5。

 

countEqual：返回某个元素在数组中出现的次数

WITH [1, 1, 1, 2, Null, Null] as arr SELECT countEqual(arr, 1), countEqual(arr, Null)
/*
┌─countEqual(arr, 1)─┬─countEqual(arr, NULL)─┐
│                  3 │                     2 │
└────────────────────┴───────────────────────┘
*/

 

arrayEnumerate：等价于先计算出数组的长度，假设为 N，然后返回 range(1, N + 1)

SELECT arrayEnumerate([2, 2, 2, 2]);
/*
┌─arrayEnumerate([2, 2, 2, 2])─┐
│ [1,2,3,4]                    │
└──────────────────────────────┘
*/

 

arrayEnumerateUniq：从数组的第一个元素开始，每重复一次就加 1

光说不好理解，直接看例子，然后画图说明：

SELECT arrayEnumerateUniq(['a', 'a', 'c', 'b', 'c', 'a', 'b', 'b']);
/*
┌─arrayEnumerateUniq(['a', 'a', 'c', 'b', 'c', 'a', 'b', 'b'])─┐
│ [1,2,1,1,2,3,2,3]                                            │
└──────────────────────────────────────────────────────────────┘
*/

arrayEnumerateUniq 还可以接收多个数组，这些数据具有相同的长度，相信你已经知道它的作用了：

SELECT arrayEnumerateUniq(['a', 'a', 'b', 'a'], [1, 2, 2, 1]);
/*
┌─arrayEnumerateUniq(['a', 'a', 'b', 'a'], [1, 2, 2, 1])─┐
│ [1,1,1,2]                                              │
└────────────────────────────────────────────────────────┘
*/

-- 举个不恰当的例子
-- 你就可以理解为：arrayEnumerateUniq( [('a', 1), ('a', 2), ('b', 2), ('a', 1)] )
-- 此时会将多个数组作为一个整体来进行判断，因此这些数组都必须有相同的长度

 

arrayPopBack：移除数组中的最后一个元素

SELECT arrayPopBack([1, 2, 3])
/*
┌─arrayPopBack([1, 2, 3])─┐
│ [1,2]                   │
└─────────────────────────┘
*/

显然它是可以被嵌套的：

WITH [1, 2, 3] AS arr SELECT arrayPopBack(arrayPopBack(arr))
/*
┌─arrayPopBack(arrayPopBack(arr))─┐
│ [1]                             │
└─────────────────────────────────┘
*/

注意：对空数组使用 arrayPopBack 不会报错，得到的还是空数组。

 

arrayPopFront：移除数组中的第一个元素

SELECT arrayPopFront([1, 2, 3]);
/*
┌─arrayPopFront([1, 2, 3])─┐
│ [2,3]                    │
└──────────────────────────┘
*/

和 arrayPopBack 一样，也可以被嵌套，并且对空数组使用也不会报错，还是得到空数组。

WITH [1, 2, 3] AS arr SELECT arrayPopFront(arrayPopFront(arr));
/*
┌─arrayPopFront(arrayPopFront(arr))─┐
│ [3]                               │
└───────────────────────────────────┘
*/

 

arrayPushBack：从数组的尾部塞进一个元素

SELECT arrayPushBack([1, 2, 3], 1);
/*
┌─arrayPushBack([1, 2, 3], 1)─┐
│ [1,2,3,1]                   │
└─────────────────────────────┘
*/

添加的时候记得类型要匹配，如果添加了 Null，那么数组会变成 Nullable。

 

arrayPushFront：从数组的头部塞进一个元素

SELECT arrayPushFront(['a', 'b', 'c'], 'd');
/*
┌─arrayPushFront(['a', 'b', 'c'], 'd')─┐
│ ['d','a','b','c']                    │
└──────────────────────────────────────┘
*/

添加的时候记得类型要匹配，如果添加了 Null，那么数组会变成 Nullable。

 

arrayResize：改变数组的长度

  • 如果指定的长度比原来的长度大，那么会用零值从尾部进行填充
  • 如果指定的长度比原来的长度大，那么会从尾部进行截断
SELECT arrayResize(range(4), 7), arrayResize(range(4), 2);
/*
┌─arrayResize(range(4), 7)─┬─arrayResize(range(4), 2)─┐
│ [0,1,2,3,0,0,0]          │ [0,1]                    │
└──────────────────────────┴──────────────────────────┘
*/

在填充的时候，也可以使用指定的值进行填充：

SELECT arrayResize(range(4), 7, 66), arrayResize(range(4), 7, Null);
/*
┌─arrayResize(range(4), 7, 66)─┬─arrayResize(range(4), 7, NULL)─┐
│ [0,1,2,3,66,66,66]           │ [0,1,2,3,NULL,NULL,NULL]       │
└──────────────────────────────┴────────────────────────────────┘
*/

 

arraySlice：返回数组的一个片段

  • arraySlice(arr, M)：返回从索引为 M 开始以及之后的所有元素
  • arraySlice(arr, M, N)：从索引为 M 的元素开始，总共返回 N 个元素
SELECT arraySlice(range(1, 10), 3), arraySlice(range(1, 10), 3, 4);
/*
┌─arraySlice(range(1, 10), 3)─┬─arraySlice(range(1, 10), 3, 4)─┐
│ [3,4,5,6,7,8,9]             │ [3,4,5,6]                      │
└─────────────────────────────┴────────────────────────────────┘
*/

 

arraySort：对数据进行排序，然后返回

SELECT arraySort([2, 3, 1]), arraySort(['abc', 'ab', 'c']);
/*
┌─arraySort([2, 3, 1])─┬─arraySort(['abc', 'ab', 'c'])─┐
│ [1,2,3]              │ ['ab','abc','c']              │
└──────────────────────┴───────────────────────────────┘
*/

字符串会按照字典序排序返回，整型、浮点型、日期都会按照大小返回。

问题来了，如果我们希望按照字符串的长度排序该怎么办呢？所以 arraySort 还支持传递一个自定义函数：

-- 按照数组中元素的长度进行排序
SELECT arraySort(x -> length(x),['abc', 'ab', 'c']);
/*
┌─arraySort(lambda(tuple(x), length(x)), ['abc', 'ab', 'c'])─┐
│ ['c','ab','abc']                                           │
└────────────────────────────────────────────────────────────┘
*/

-- 先按照正负号排序，小于 0 的排在大于 0 的左边，然后各自再按照绝对值进行排序
SELECT arraySort(x -> (x > 0, abs(x)), [-3, 1, 2, -1, -2, 3]);
/*
┌─arraySort(lambda(tuple(x), tuple(greater(x, 0), abs(x))), [-3, 1, 2, -1, -2, 3])─┐
│ [-1,-2,-3,1,2,3]                                                                 │
└──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
*/

我去，这 ClickHouse 也太强大了吧，这简直不像是在写 SQL 了，都有点像写 Python 代码了，所以 ClickHouse 这么火不是没有原因的。

另外当出现空值或 NaN 的话，它们的顺序如下：

-inf 普通数值 inf NaN Null

所以 arraySort 如果接收一个参数，那么该参数必须是一个数组，然后 ClickHouse 按照默认的规则进行排序；如果接收两个参数，那么第一个参数是匿名函数，第二个参数是数组，此时 ClickHouse 会按照我们定义的函数来给数组排序；但其实 arraySort 还可以接收三个参数，第一个参数依旧是函数，然后第二个参数和第三个参数都是数组，此时会用数组给数组排序，举个栗子：

-- 因为有两个数组，所以匿名函数要有两个参数，x 表示第一个数组、y 表示第二个数组
-- 首先不管排序规则是什么，最终输出的都是第一个数组
-- x, y -> y 就表示按照第二个数组来给第一个数组进行排序输出
SELECT arraySort(x, y -> y, [1, 2, 3], [22, 11, 33]);
/*
┌─arraySort(lambda(tuple(x, y), y), [1, 2, 3], [22, 11, 33])─┐
│ [2,1,3]                                                    │
└────────────────────────────────────────────────────────────┘
*/

-- 同理 x, y -> x 返回的还是 [1, 2, 3]、 x, y -> -x 返回的是 [3, 2, 1]
-- 只不过此时第二个数组就用不上了

 

arrayReverseSort：对数据进行逆序排序，然后返回

该函数你可以认为它是先按照 arraySort 排序，然后将结果再反过来，举个栗子：

SELECT arraySort(x -> -x, [1, 2, 3]) sort, arrayReverseSort(x -> -x, [1, 2, 3]) reverse_sort;
/*
┌─sort────┬─reverse_sort─┐
│ [3,2,1] │ [1,2,3]      │
└─────────┴──────────────┘
*/

指定了匿名函数，按照相反数进行排序，因为 -3 < -2 < -1，所示 arraySort 排序之后就是 [3, 2, 1]，然后 arrayReverseSort 则是在其基础上直接返回，所以得到的还是 [1, 2, 3]。

至于其它用法和 arraySort 都是一样的，可以看做是在 arraySort 的基础上做了一次反转。不过有一点需要注意，那就是 Null 值和 NaN：

  • arraySort：-inf 普通数值 inf NaN Null
  • arrayReverseSort：inf 普通数值 -inf NaN Null

即使是 arrayReverseSort，NaN 和 Null 依然排在最后面。

 

arrayUniq：返回数组中不同元素的数量

SELECT arrayUniq([1, 2, 3, 1, 4]);
/*
┌─arrayUniq([1, 2, 3, 1, 4])─┐
│                          4 │
└────────────────────────────┘
*/

也可以传递多个长度相同的数组，会依次取出所有数组中相同位置的元素，然后拼成元组，并计算这些不重复的元组的数量，举个栗子：

-- 相当于判断 arrayUniq( [('a', 1, 3), ('a', 1, 3), ('b', 2, 3)] )
SELECT arrayUniq(['a', 'a', 'b'], [1, 1, 2], [3, 3, 3]);
/*
┌─arrayUniq(['a', 'a', 'b'], [1, 1, 2], [3, 3, 3])─┐
│                                                2 │
└──────────────────────────────────────────────────┘
*

 

arrayJoin：将数组展开成多行

SELECT arrayJoin(range(1, 7));
/*
┌─arrayJoin(range(1, 7))─┐
│                      1 │
│                      2 │
│                      3 │
│                      4 │
│                      5 │
│                      6 │
└────────────────────────┘
*/

-- || 表示字符串拼接，当 arrayJoin 展开成多行的时候，会自动和其它字段组合
SELECT arrayJoin(range(1, 7)) AS v, 'A00' || cast(v AS String);
/*
┌─v─┬─concat('A00', CAST(arrayJoin(range(1, 7)), 'String'))─┐
│ 1 │ A001                                                  │
│ 2 │ A002                                                  │
│ 3 │ A003                                                  │
│ 4 │ A004                                                  │
│ 5 │ A005                                                  │
│ 6 │ A006                                                  │
└───┴───────────────────────────────────────────────────────┘
*/

如果出现了多个 arrayJoin ，那么会做笛卡尔积：

SELECT arrayJoin([1, 2, 3]), arrayJoin([11, 22, 33])；
/*
┌─arrayJoin([1, 2, 3])─┬─arrayJoin([11, 22, 33])─┐
│                    1 │                      11 │
│                    1 │                      22 │
│                    1 │                      33 │
│                    2 │                      11 │
│                    2 │                      22 │
│                    2 │                      33 │
│                    3 │                      11 │
│                    3 │                      22 │
│                    3 │                      33 │
└──────────────────────┴─────────────────────────┘
*/

提到了 arrJoin，那么就必须提一下 groupArray，这算是一个聚合函数，它和 arrayJoin 作用相反，将多行数据合并成数组。

SELECT number FROM numbers(5);
/*
┌─number─┐
│      0 │
│      1 │
│      2 │
│      3 │
│      4 │
└────────┘
*/

SELECT groupArray(number) FROM numbers(5);
/*
┌─groupArray(number)─┐
│ [0,1,2,3,4]        │
└────────────────────┘
*/

除了 groupArray，还有一个 groupUniqArray，从名字上看显然多了一个去重的功能。

-- SELECT arrayJoin([1, 1, 2, 2, 3]) 会自动展开成多行
-- 当然我们也可以将它作为一张表
SELECT v FROM (SELECT arrayJoin([1, 1, 2, 2, 3]) v);
/*
┌─v─┐
│ 1 │
│ 1 │
│ 2 │
│ 2 │
│ 3 │
└───┘
*/

-- 通过 groupArray 再变成原来的数组
SELECT groupArray(v) FROM (SELECT arrayJoin([1, 1, 2, 2, 3]) v);
/*
┌─groupArray(v)─┐
│ [1,1,2,2,3]   │
└───────────────┘
*/

-- 如果使用 groupUniqArray 的话
SELECT groupUniqArray(v) FROM (SELECT arrayJoin([1, 1, 2, 2, 3]) v);
/*
┌─groupUniqArray(v)─┐
│ [2,1,3]           │
└───────────────────┘
*/

 

arrayDifference：计算数组中每相邻的两个元素的差值

-- 第一个元素固定为 0，第二个元素为 3 - 1，第三个元素为 4 - 3，以此类推
-- 相邻元素相减
SELECT arrayDifference([1, 3, 4, 7, 10])
/*
┌─arrayDifference([1, 3, 4, 7, 10])─┐
│ [0,2,1,3,3]                       │
└───────────────────────────────────┘
*/

 

arrayDistinct：对数组中的元素进行去重

SELECT arrayDistinct([1, 1, 1, 2, 2, 3]);
/*
┌─arrayDistinct([1, 1, 1, 2, 2, 3])─┐
│ [1,2,3]                           │
└───────────────────────────────────┘
*/

 

arrayEnumerateDense：返回一个和原数组大小相等的数组，并指示每个元素在原数组中首次出现的位置（索引都是从 1 开始）

-- 22 首次出现在索引为 1 的位置、1 首次出现在索引为 2 的位置
-- 13 首次出现在索引为 4 的位置，因此结果为 [1, 2, 1, 3, 2, 3]
SELECT arrayEnumerateDense([22, 1, 22, 13, 1, 13]);
/*
┌─arrayEnumerateDense([22, 1, 22, 13, 1, 13])─┐
│ [1,2,1,3,2,3]                               │
└─────────────────────────────────────────────┘
*/

 

arrayIntersect：接收多个数组，并取它们的交集

SELECT arrayIntersect([1, 2], [2, 3], [3, 4]), arrayIntersect([1, 2], [2, 3], [2, 4]);
/*
┌─arrayIntersect([1, 2], [2, 3], [3, 4])─┬─arrayIntersect([1, 2], [2, 3], [2, 4])─┐
│ []                                     │ [2]                                    │
└────────────────────────────────────────┴────────────────────────────────────────┘
*/

 

arrayReduce：将一个聚合函数作用在数组上，举个栗子：

SELECT arrayReduce('max', [1, 23, 6]), arrayReduce('sum', [1, 23, 6]);
/*
┌─arrayReduce('max', [1, 23, 6])─┬─arrayReduce('sum', [1, 23, 6])─┐
│                             23 │                             30 │
└────────────────────────────────┴────────────────────────────────┘
*/

可能有人觉得直接用聚合函数不就好了，答案是不行的，因为这些聚合函数针对的都是多行结果集，而不是数组。

-- 相当于只有一行数据，所以返回其本身
-- 如果是 sum 就直接报错了， 因为数组之间不能进行加法运算
SELECT max([11, 33, 22]);
/*
┌─max([11, 33, 22])─┐
│ [11,33,22]        │
└───────────────────┘
*/

-- 如果想返回 33，我们应该将这个数组给展开，变成多行
SELECT max(arrayJoin([11, 33, 22]));
/*
┌─max(arrayJoin([11, 33, 22]))─┐
│                           33 │
└──────────────────────────────┘
*/

所以聚合函数针对的是多行，而不是数组，如果想用聚合函数，那么应该将数组给展开。或者使用这里的 arrayReduce，相当于将两步合在一起了。当然我们也可以不用 arrayReduce，因为 ClickHouse 为了数组专门提供了相应的操作，比如求数组中最大的元素可以使用更强大的 arrayMax，后面说。

 

arrayReduceInRanges：对给定范围内的数组元素应用聚合函数，光说不好解释，直接看例子：

-- 会对数组中索引为 1 开始向后的 5 个元素进行 sum，结果为 15
-- 会对数组中索引为 2 开始向后的 4 个元素进行 sum，结果为 14
-- 会对数组中索引为 1 开始向后的 3 个元素进行 sum，结果为 6
SELECT arrayReduceInRanges(
    'sum',
    [(1, 5), (2, 4), (1, 3)],
    [1, 2, 3, 4, 5]
)
/*
┌─arrayReduceInRanges('sum', array((1, 5), (2, 4), (1, 3)), [1, 2, 3, 4, 5])─┐
│ [15,14,6]                                                                  │
└────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
*/

-- 以上等价于
WITH [1, 2, 3, 4, 5] AS arr 
SELECT [arrayReduce('sum', arraySlice(arr, 1, 5)), 
        arrayReduce('sum', arraySlice(arr, 2, 4)),
        arrayReduce('sum', arraySlice(arr, 1, 3))] AS v
/*
┌─v─────────┐
│ [15,14,6] │
└───────────┘
*/

 

arrayReverse：对数据进行逆序，然后返回；我们之前还介绍了一个 arrayReverseSort，它在逆序之前会先排序，而这里的 arrayReverse 只是单纯的逆序

-- arrayReverse 和 reverse 作用相同
SELECT arrayReverse([22, 33, 11]), reverse([22, 33, 11]);
/*
┌─arrayReverse([22, 33, 11])─┬─reverse([22, 33, 11])─┐
│ [11,33,22]                 │ [11,33,22]            │
└────────────────────────────┴───────────────────────┘
*/

 

arrayFlatten：将数组扁平化

-- arrayFlatten 也可以使用 flatten 代替
SELECT arrayFlatten([[1, 2, 3], [11, 22, 33]]);
/*
┌─arrayFlatten([[1, 2, 3], [11, 22, 33]])─┐
│ [1,2,3,11,22,33]                        │
└─────────────────────────────────────────┘
*/

我们之前还介绍了一个 arrayConcat，可以对比一下两者的区别

SELECT arrayConcat ([1, 2, 3], [11, 22, 33]);
/*
┌─arrayConcat([1, 2, 3], [11, 22, 33])─┐
│ [1,2,3,11,22,33]                     │
└──────────────────────────────────────┘
*/

 

arrayCompact：从数组中删除连续重复的元素

SELECT arrayCompact([2, 2, 1, 1, 1, 3, 3, Null, Null]);
/*
┌─arrayCompact([2, 2, 1, 1, 1, 3, 3, NULL, NULL])─┐
│ [2,1,3,NULL]                                    │
└─────────────────────────────────────────────────┘
*/

我们看到作用类似于之前介绍的 arrayDistinct，但两者还是有区别的。

SELECT arrayDistinct([2, 2, 1, 1, 1, 3, 3, NULL, NULL])
/*
┌─arrayDistinct([2, 2, 1, 1, 1, 3, 3, NULL, NULL])─┐
│ [2,1,3]                                          │
└──────────────────────────────────────────────────┘
*/

我们发现 arrayDistinct 不包含 Null 值。

 

arrayZip：类似于 Python 中的 zip，直接看示例：

SELECT arrayZip(['a', 'b', 'c'], [1, 2, 3], ['x', 'y', 'z']);
/*
┌─arrayZip(['a', 'b', 'c'], [1, 2, 3], ['x', 'y', 'z'])─┐
│ [('a',1,'x'),('b',2,'y'),('c',3,'z')]                 │
└───────────────────────────────────────────────────────┘
*/

 

arrayMap：对数组中每一个元素都作用相同的函数，根据函数的返回值创建一个新的数组，非常常用的一个功能。

SELECT arrayMap(x -> (x, 1), ['a', 'b', 'c']);
/*
┌─arrayMap(lambda(tuple(x), tuple(x, 1)), ['a', 'b', 'c'])─┐
│ [('a',1),('b',1),('c',1)]                                │
└──────────────────────────────────────────────────────────┘
*/

SELECT arrayMap(x -> x * 2, [1, 2, 3]) v1, sum(arrayJoin(v1)) v2, arrayReduce('sum', v1) v3;
/*
┌─v1──────┬─v2─┬─v3─┐
│ [2,4,6] │ 12 │ 12 │
└─────────┴────┴────┘
*/

当然也可以作用嵌套数组：

SELECT arrayMap(x -> arrayReduce('sum', x), [[1, 2, 3], [11, 22, 33], [33, 44, 55]]);
/*
┌─arrayMap(lambda(tuple(x), arrayReduce('sum', x)), [[1, 2, 3], [11, 22, 33], [33, 44, 55]])─┐
│ [6,66,132]                                                                                 │
└────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
*/

SELECT arrayMap(x -> arrayReduce('max', x), [[1, 2, 3], [11, 22, 33], [33, 44, 55]]);
/*
┌─arrayMap(lambda(tuple(x), arrayReduce('max', x)), [[1, 2, 3], [11, 22, 33], [33, 44, 55]])─┐
│ [3,33,55]                                                                                  │
└────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
*/

SELECT arrayMap(x -> arrayReduce('min', x), [[1, 2, 3], [11, 22, 33], [33, 44, 55]]);
/*
┌─arrayMap(lambda(tuple(x), arrayReduce('max', x)), [[1, 2, 3], [11, 22, 33], [33, 44, 55]])─┐
│ [1,11,33]                                                                                  │
└────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
*/

也可以作用多个数组，这些数组的长度必须相等。此外，有多个数组，函数就要有多少个参数：

-- 得到的是 [1 + 11 + 33, 2 + 22 + 44, 3 + 33 + 55]
-- 如果是 arrayMap(x -> arrayReduce('sum', x), [[1, 2, 3], [11, 22, 33], [33, 44, 55]])
-- 那么得到的是 [1 + 2 + 3, 11 + 22 + 33, 33 + 44 + 55]
SELECT arrayMap(x, y, z -> arrayReduce('sum', [x, y, z]), [1, 2, 3], [11, 22, 33], [33, 44, 55]) AS v;
/*
┌─v──────────┐
│ [45,68,91] │
└────────────┘
*/

SELECT arrayMap(x, y, z -> (x + y, z), [1, 2, 3], [11, 22, 33], [33, 44, 55]) AS v;
/*
┌─v─────────────────────────┐
│ [(12,33),(24,44),(36,55)] │
└───────────────────────────┘
*/

 

arrayFilter：对数组中每一个元素都作用相同的函数，如果函数返回值为真（非 0），则该元素保留，否则不保留。

SELECT arrayFilter(x -> x > 5, [1, 4, 5, 7, 10]);
/*
┌─arrayFilter(lambda(tuple(x), greater(x, 5)), [1, 4, 5, 7, 10])─┐
│ [7,10]                                                         │
└────────────────────────────────────────────────────────────────┘
*/

SELECT arrayFilter(x -> length(x) > 1, ['a', 'aa', 'aaa']);
/*
┌─arrayFilter(lambda(tuple(x), greater(length(x), 1)), ['a', 'aa', 'aaa'])─┐
│ ['aa','aaa']                                                             │
└──────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
*/

SELECT arrayFilter(x -> x LIKE 'sa%', ['satori', 'koishi']);
/*
┌─arrayFilter(lambda(tuple(x), like(x, 'sa%')), ['satori', 'koishi'])─┐
│ ['satori']                                                          │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
*/

 

arrayFill：对数组中每一个元素都作用相同的函数，如果函数返回值为真，则该元素保留，否则被替换为前一个元素。

-- 2 会被替换成 4，1 会被替换成 5
SELECT arrayFill(x -> x >= 3, [3, 4, 2, 5, 1]);
/*
┌─arrayFill(lambda(tuple(x), greaterOrEquals(x, 3)), [3, 4, 2, 5, 1])─┐
│ [3,4,4,5,5]                                                         │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
*/

-- 第一个元素永远不会被替换，2、3、4、5 都不满足条件，因此都要换成前一个元素
-- 换 2 的时候，2 已经变成了 1，所以 3 的前面是 1，于是 3 也会变成 1
-- 4 和 5 也是同理，因此最终所有值都会变成 1
SELECT arrayFill(x -> x >= 6, [1, 2, 3, 4, 5]);
/*
┌─arrayFill(lambda(tuple(x), greaterOrEquals(x, 6)), [1, 2, 3, 4, 5])─┐
│ [1,1,1,1,1]                                                         │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
*/

 

arrayReverseFill：对数组中每一个元素都作用相同的函数，如果函数返回值为真，则该元素保留，否则被替换为后一个元素。注意：此时数组是从后往前扫描的

-- 2 会被替换成 5，1 还是 1，最后一个元素不会被替换
SELECT arrayReverseFill(x -> x >= 3, [3, 4, 2, 5, 1]);
/*
┌─arrayReverseFill(lambda(tuple(x), greaterOrEquals(x, 3)), [3, 4, 2, 5, 1])─┐
│ [3,4,5,5,1]                                                                │
└────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
*/

-- 因为数组从后往前扫描，所以 4 变成 5、3 也会变成 5，所有值都会变成 5
SELECT arrayReverseFill(x -> x >= 6, [1, 2, 3, 4, 5]);
/*
┌─arrayReverseFill(lambda(tuple(x), greaterOrEquals(x, 6)), [1, 2, 3, 4, 5])─┐
│ [5,5,5,5,5]                                                                │
└────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
*/

 

arrayMin：返回数组中最小的元素

WITH [11, 22, 8, 33] AS arr SELECT arrayMin(arr) v1, min(arrayJoin(arr)) v2, arrayReduce('min', arr) v3;
/*
┌─v1─┬─v2─┬─v3─┐
│  8 │  8 │  8 │
└────┴────┴────┘
*/

arrayMin 里面还可以传递一个匿名函数：

SELECT arrayMin(x -> -x, [11, 22, 8, 33])
/*
┌─arrayMin(lambda(tuple(x), negate(x)), [11, 22, 8, 33])─┐
│                                                    -33 │
└────────────────────────────────────────────────────────┘
*/

会按照调用匿名函数的返回值进行判断，选择最小的元素，这里 33 在调用之后返回 -33，显然是最小值。但是这里有一个需要注意的地方，就是它返回的也是匿名函数的返回值。个人觉得应该返回 33 才对，应为我们指定函数只是希望 ClickHouse 能够按照我们指定的规则进行排序，而值还是原来的值，但 ClickHouse 这里设计有点莫测高深了。如果我们以字符串为例，那么会看的更加明显：

SELECT arrayMin(x -> length(x), ['ab', 'abc', 'a']) v;
/*
┌─v─┐
│ 1 │
└───┘
*/

我们看到居然返回了一个 1，我们的本意是想选择长度最短的字符串，但是返回的是最短字符串的长度，也就是返回的不是 'a'，而是 length('a')。

 

arrayMax：返回数组中最大的元素

WITH [11, 22, 8, 33] AS arr SELECT arrayMax(arr) v1, max(arrayJoin(arr)) v2, arrayReduce('max', arr) v3;
/*
┌─v1─┬─v2─┬─v3─┐
│ 33 │ 33 │ 33 │
└────┴────┴────┘
*/

也可以加上一个匿名函数，作用和 arrayMin 完全一样，并且返回的也是函数调用之后的结果。

 

arraySum：对数组求总和

WITH range(1, 101) AS arr SELECT arraySum(arr), arrayReduce('sum', arr), sum(arrayJoin(arr));
/*
┌─arraySum(arr)─┬─arrayReduce('sum', arr)─┬─sum(arrayJoin(arr))─┐
│          5050 │                    5050 │                5050 │
└───────────────┴─────────────────────────┴─────────────────────┘
*/

同样可以加一个匿名函数：

WITH range(1, 101) AS arr SELECT arraySum(x -> x * 2, arr);
/*
┌─arraySum(lambda(tuple(x), multiply(x, 2)), arr)─┐
│                                           10100 │
└─────────────────────────────────────────────────┘
*/

 

arrayProduct：对数组求总乘积

SELECT arrayProduct([1, 2, 3, 4, 5]);
/*
┌─arrayProduct([1, 2, 3, 4, 5])─┐
│                           120 │
└───────────────────────────────┘
*/

同样可以加一个匿名函数：

SELECT arrayProduct(x -> x + 1, [1, 2, 3, 4, 5]);
/*
┌─arrayProduct(lambda(tuple(x), plus(x, 1)), [1, 2, 3, 4, 5])─┐
│                                                         720 │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘
*/

 

arrayAvg：对数组取平均值

WITH range(1, 101) AS arr SELECT arrayAvg(arr), arrayReduce('avg', arr), avg(arrayJoin(arr));
/*
┌─arrayAvg(arr)─┬─arrayReduce('avg', arr)─┬─avg(arrayJoin(arr))─┐
│          50.5 │                    50.5 │                50.5 │
└───────────────┴─────────────────────────┴─────────────────────┘
*/

同样可以加一个匿名函数：

WITH range(1, 101) AS arr SELECT arrayAvg(x -> x * 2, arr);
/*
┌─arrayAvg(lambda(tuple(x), multiply(x, 2)), arr)─┐
│                                             101 │
└─────────────────────────────────────────────────┘
*/

 

arrayCumSum：对数组进行累和

-- 第一个元素不变
SELECT arrayCumSum([1, 2, 3, 4, 5]);
/*
┌─arrayCumSum([1, 2, 3, 4, 5])─┐
│ [1,3,6,10,15]                │
└──────────────────────────────┘
*/

同样可以加一个匿名函数：

-- 第一个元素不变
SELECT arrayCumSum(x -> x * 2, [1, 2, 3, 4, 5]), arrayCumSum([2, 4, 6, 8, 10]);
/*
┌─arrayCumSum(lambda(tuple(x), multiply(x, 2)), [1, 2, 3, 4, 5])─┬─arrayCumSum([2, 4, 6, 8, 10])─┐
│ [2,6,12,20,30]                                                 │ [2,6,12,20,30]                │
└────────────────────────────────────────────────────────────────┴───────────────────────────────┘
*/

小结

以上就是关于 ClickHouse 数组的一些函数操作，可以说是非常强大了，不光是功能强大，用起来也很舒服，仿佛有种在写 Python 代码的感觉。当然以上并不是关于数组的全部操作（绝大部分），但说实话已经够用了，即使你当前的需求，某一个函数不能解决，那么也能多个函数组合来解决。比如我们想要计算两个数组中相同位置的元素的差，那么就可以这么做：

-- 一个函数即可解决
SELECT arrayMap(x, y -> x - y, [1, 2, 3], [3, 2, 1]);
/*
┌─arrayMap(lambda(tuple(x, y), minus(x, y)), [1, 2, 3], [3, 2, 1])─┐
│ [-2,0,2]                                                         │
└──────────────────────────────────────────────────────────────────┘
*/

再比如，计算数组中每个元素减去上一个元素的值，由于第一个元素上面没有值，那么设为空：

-- 我们只需要选择 arr 的前 N - 1 个元素，然后再在头部插入一个 Null，[Null, 11, 22, 33, 44, 55]
-- 最后让 arr 和它的对应元素依次相减即可
WITH [11, 22, 33, 44, 55, 66] AS arr
SELECT arrayMap(
    x, y -> x - y, 
    arr, 
    arrayPushFront(arraySlice(arr, 1, length(arr) - 1), Null)
) v;
/*
┌─v─────────────────────┐
│ [NULL,11,11,11,11,11] │
└───────────────────────┘
*/

显然即使是复杂的需求，也可以通过多个函数组合完成，怎么样，是不是有点酷呢？ClickHouse 内建了很多的函数，这些函数给我们一种仿佛在用编程语言写代码的感觉。

posted @ 2021-09-04 15:12  古明地盆  阅读(21328)  评论(0)  编辑  收藏  举报