SQL-запрос (в SQL, реляционной алгебре и кортежном реляционном исчислении)

-- The query states: Find the (city,state) pairs which house a branch of every type which is listed in the Branch relation.
--                                               ((((                    ^^^^^ ^^^^    ))
-- This is equivalent to: Find cities for which "There does NOT EXIST a branchType that is NOT PRESENT in this City"
-- This leads to the double "NOT EXISTS (NOT EXISTS())" solution to relational devision.::
SELECT  * -- city,state
FROM city c
WHERE NOT EXISTS (
        -- find a branchtype that is not present in our city
        SELECT * FROM Branch b
        WHERE NOT EXISTS (
                -- same city for this  branchtype
                SELECT * FROM Branch nx
                WHERE nx.Branch_City = c.City_Name AND nx.Branch_State = c.State_Name
                AND nx.Branch_Type = b.Branch_Type
                )
        )
        ;

Реляционное деление — это термин, обозначающий этот тип операции.

Кстати: составной первичный ключ (город, штат) для таблицы city предназначен только для того, чтобы сбить вас с толку. Обычно вы используете числовой (суррогатный) city_id в качестве первичного ключа для таблицы city, а также используете его в качестве внешнего ключа в таблице branches.

Это синтаксис SQL Server, потому что у меня нет MySql или PostGresSQL, но он должен дать вам представление:

with branches as (
  select * from ( values
    ('Perth',1),
    ('Toronto',1), ('Toronto',2), ('Toronto',3),
    ('Hamilton',2), ('Hamilton',3)
  ) branches(City,  Branch_Type)
)

  select distinct
    City
  from branches
except
  select distinct 
    b.City
  from branches t 
  cross join branches b 
  left join branches b2 on b2.Branch_Type = t.Branch_Type and b2.City = b.City
  where b2.Branch_Type is null

Я урезал его до минимума, чтобы продемонстрировать необходимые операции с множествами.

Верхняя половина запроса возвращает все три города; во второй половине возвращаются только Гамильтон и Перт; так что весь запрос возвращает только Торонто.

Я не использовал ни реляционную алгебру, ни реляционное исчисление уже 30 лет, но выражение приведенного выше запроса на этих диалектах — просто упражнение по переводу.

Обновление для MySQL:

with branches as (
  select * from ( values
    ('Perth',1),
    ('Toronto',1), ('Toronto',2), ('Toronto',3),
    ('Hamilton',2), ('Hamilton',3)
  ) branches(City,  Branch_Type)
)

select distinct
  City
from branches
where City not in (
  select distinct 
    b.City
  from branches t 
  cross join branches b 
  left join branches b2 on b2.Branch_Type = t.Branch_Type and b2.City = b.City
  where b2.Branch_Type is null
  )

Поскольку подзапрос находится в предложении WHERE, а не в предложении FROM, это должно быть законным. Это можно было бы выразить как левое соединение, но я думаю, что это перемещает подзапрос в предложение FROM.