intarray — работа с массивами целых чисел#

Примечание

Эта страница переведена при помощи нейросети GigaChat.

Модуль intarray предоставляет ряд полезных функций и операторов для работы с массивами целых чисел без нулевых значений. Также поддерживается выполнение индексированных поисков с использованием некоторых из этих операторов.

Все эти операции вызовут ошибку, если предоставленный массив содержит какие-либо элементы NULL.

Многие из этих операций имеют смысл только для одномерных массивов. Хотя они будут принимать входные массивы с большим количеством измерений, данные обрабатываются так, как будто это линейный массив в порядке хранения.

Этот модуль считается «доверенным», то есть его могут устанавливать неподключенные пользователи, которые имеют привилегию CREATE на текущей базе данных.

Функции и операторы intarray#

Функции, предоставляемые модулем, показаны в таблице «Функции intarray», а операторы - в таблице «Операторы intarray».

Функции intarray:

Функция	Описание	Пример(ы)
`icount` ( `integer[]` ) → `integer`	Возвращает количество элементов в массиве	`icount('{1,2,3}'::integer[])` → `3`
`sort` ( `integer[]`,`dir` - `text` ) → `integer[]`	Сортирует массив в порядке возрастания или убывания. `dir` должно быть равно `asc` или `desc`	`sort('{1,3,2}'::integer[], 'desc')` → `{3,2,1}`
`sort` ( `integer[]` ) → `integer[]` \| `sort_asc` ( `integer[]` ) → `integer[]`	Сортировка по возрастанию	`sort(array[11,77,44])` → `{11,44,77}`
`sort_desc` ( `integer[]` ) → `integer[]`	Сортировка по убыванию	`sort_desc(array[11,77,44])` → `{77,44,11}`
`uniq` ( `integer[]` ) → `integer[]`	Удаляет соседние дубликаты. Часто используется с `sort` для удаления всех дубликатов	`uniq('{1,2,2,3,1,1}'::integer[])` → `{1,2,3,1}` \| `uniq(sort('{1,2,3,2,1}'::integer[]))` → `{1,2,3}`
`idx` ( `integer[]`, `item` - `integer` ) → `integer`	Возвращает индекс первого элемента массива, соответствующего `item`, или 0, если нет совпадения	`idx(array[11,22,33,22,11], 22)` → `2`
`subarray` ( `integer[]`, `start` - `integer`, `len` - `integer` ) → `integer[]`	Извлекает часть массива, начиная с позиции `start`, с элементами `len`	`subarray('{1,2,3,2,1}'::integer[], 2, 3)` → `{2,3,2}`
`subarray` ( `integer[]`,`start` - `integer` ) → `integer[]`	Извлекает часть массива, начиная с позиции `start`	`subarray('{1,2,3,2,1}'::integer[], 2)` → `{2,3,2,1}`
`intset` ( `integer` ) → `integer[]`	Создает массив с одним элементом	`intset(42)` → `{42}`

Операторы intarray:

Оператор	Описание
`integer[]` `&&` `integer[]` → `boolean`	Пересекаются ли массивы (имеют хотя бы один общий элемент)?
`integer[]` `@>` `integer[]` → `boolean`	Содержит ли левый массив правый массив?
`integer[]` `<@` `integer[]` → `boolean`	Вложен ли левый массив в правый массив?
`#` `integer[]` → `integer`	Возвращает количество элементов в массиве
`integer[]` `#` `integer` → `integer`	Возвращает индекс первого элемента массива, соответствующего правому аргументу, или 0, если совпадений нет. (То же самое, что и функция `idx`.)
`integer[]` `+` `integer` → `integer[]`	Добавляет элемент в конец массива
`integer[]` `+` `integer[]` → `integer[]`	Конкатенирует массивы
`integer[]` `-` `integer` → `integer[]`	Удаляет записи, соответствующие правому аргументу из массива
`integer[]` `-` `integer[]` → `integer[]`	Удаляет элементы правого массива из левого массива
`integer[]` `\|` `integer` → `integer[]`	Вычисляет объединение аргументов
`integer[]` `\|` `integer[]` → `integer[]`	Вычисляет объединение аргументов
`integer[]` `&` `integer[]` → `integer[]`	Вычисляет пересечение аргументов
`integer[]` `@@` `query_int` → `boolean`	Удовлетворяет ли массив запросу? (см. ниже)
`query_int` `~~` `integer[]` → `boolean`	Удовлетворяет ли массив запросу? (коммутатор `@@`)

Операторы &&, @> и <@ эквивалентны встроенным операторам PostgreSQL с теми же именами, за исключением того, что они работают только с целочисленными массивами, которые не содержат нулей, тогда как встроенные операторы работают для любого типа массива. Это ограничение делает их быстрее, чем встроенные операторы во многих случаях.

Операторы @@ и ~~ проверяют, удовлетворяет ли массив запросу , который выражается значением специализированного типа данных query_int. Запрос состоит из целочисленных значений, которые проверяются на соответствие элементам массива, возможно, объединенных с использованием операторов & (И), | (ИЛИ) и ! (НЕ). Скобки могут использоваться при необходимости. Например, запрос 1&(2|3) соответствует массивам, содержащим 1 и также содержащим либо 2, либо 3.

Поддержка индексов#

intarray поддерживает индексы для операторов &&, @>, и @@, а также обычное равенство массивов.

Предоставляются два параметризированных класса операторов GiST-индекса: gist__int_ops (используется по умолчанию) подходит для небольших и средних наборов данных, тогда как gist__intbig_ops использует большую подпись и более подходит для индексирования больших наборов данных (т.е. столбцов, содержащих большое количество различных значений массива). Реализация использует структуру данных RD-дерева со встроенным сжатием с потерями.

gist__int_ops аппроксимирует множество целых чисел как массив целых диапазонов. Его необязательный целочисленный параметр numranges определяет максимальное количество диапазонов в одном индексе ключа. Значение по умолчанию для numranges равно 100. Допустимые значения находятся между 1 и 253. Использование больших массивов в качестве ключей индекса GiST приводит к более точному поиску (сканированию меньшей доли индекса и меньшего количества страниц кучи) за счет увеличения размера индекса.

gist__intbig_ops аппроксимирует множество целых чисел в виде сигнатуры битовой карты. Его необязательный целочисленный параметр siglen определяет длину подписи в байтах. Длина подписи по умолчанию составляет 16 байт. Допустимая длина подписи варьируется от 1 до 2024 байт. Более длинные подписи приводят к более точному поиску (сканируя меньшую долю индекса и меньше страниц кучи), но увеличивают размер индекса.

Существует также нестандартный класс операторов GIN gin__int_ops, который поддерживает эти операторы, а также <@.

Выбор между индексированием GiST и GIN зависит от относительных характеристик производительности GiST и GIN, которые обсуждаются в другом месте.

Пример#

-- a message can be in one or more “sections”
CREATE TABLE message (mid INT PRIMARY KEY, sections INT[], ...);

-- create specialized index with signature length of 32 bytes
CREATE INDEX message_rdtree_idx ON message USING GIST (sections gist__intbig_ops (siglen = 32));

-- select messages in section 1 OR 2 - OVERLAP operator
SELECT message.mid FROM message WHERE message.sections && '{1,2}';

-- select messages in sections 1 AND 2 - CONTAINS operator
SELECT message.mid FROM message WHERE message.sections @> '{1,2}';

-- the same, using QUERY operator
SELECT message.mid FROM message WHERE message.sections @@ '1&2'::query_int;

Тестирование производительности#

Каталог contrib/intarray/bench содержит набор тестов для тестирования производительности, которые можно запустить на установленном сервере PostgreSQL (для этого нужно установить пакет DBD::Pg). Чтобы запустить тесты:

cd .../contrib/intarray/bench
createdb TEST
psql -c "CREATE EXTENSION intarray" TEST
./create_test.pl | psql TEST
./bench.pl

Сценарий bench.pl имеет множество опций, которые отображаются при его запуске без аргументов.