SQL Interview Prep · 课时

使用 ROW_NUMBER 获取各组前 N 行

Q: 「使用 ROW_NUMBER 获取各组前 N 行」课时是免费的吗？

是的 — 「使用 ROW_NUMBER 获取各组前 N 行」的完整文本可在网页上免费阅读。要进行交互式练习（内置代码编辑器和全天候 AI 导师）并解锁 SQL Interview Prep 课程的其余内容，请升级到 CoddyKit PRO。 SQL Interview Prep 课程共包含 4 节课。

Q: 「使用 ROW_NUMBER 获取各组前 N 行」这节课中我会学到什么？

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Q: 学习 SQL Interview Prep 需要有经验吗？

无需任何先前经验。CoddyKit 上的 SQL Interview Prep 课程适合初学者到高级学习者，你可以从这里开始或从头开始，按照自己的节奏学习。 这是第 1 节课，共 4 节。

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大多数 CoddyKit 课程大约需要 5–10 分钟。每节课都很精短且互动，所以你能稳步进步，并在网页和应用中从离开的地方继续。

Q: 我能在这节 SQL Interview Prep 课中编写并运行代码吗？

能。每节 SQL Interview Prep 课都包含内置代码编辑器，你可以在浏览器中直接编写并运行真实代码，并获得即时 AI 反馈 — 无需本地设置。

掌握“每个类别取前 3 名”的经典分区与排名模式

使用 ROW_NUMBER 获取各组前 N 行 是 CoddyKit 上的免费 SQL Interview Prep 课时。这是第 1 节课，共 4 节。你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。这是 SQL Interview Prep 学习路径的一部分，你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 SQL Interview Prep 课程共包含 4 节课。

每组前 N 名问题

最常见的 SQL 面试题之一听起来很简单：“返回每个部门中薪资最高的 3 名员工。” 如果候选人立即使用 LIMIT，就会答错，因为 LIMIT 限制的是整个结果集，而不是每个组。

面试官是在考察您是否了解窗口函数。标准答案是：先在每个组内为行编号，再保留编号小于等于 N 的行。本课将逐步构建这一模式。

为什么 LIMIT 无法解决这个问题

假设您编写了下面的查询。它只返回整张表中总计 3 行，而不是每个部门 3 行。

LIMIT（或 TOP，或 FETCH FIRST）作用于最终结果集。标准 SQL 中没有按组设置的 LIMIT。当面试官听到您针对每组问题建议使用 LIMIT 3 时，这表明您还没有真正理解分区。

-- WRONG: only 3 rows total, not 3 per department
SELECT department, name, salary
FROM employees
ORDER BY salary DESC
LIMIT 3;

认识 ROW_NUMBER

ROW_NUMBER() 是一种窗口函数，会按照排序为每一行分配唯一且连续的整数。单独使用时，它会为整个结果集编号。

关键在于 PARTITION BY：它会为每个组重新从 1 开始编号。将 PARTITION BY department 与 ORDER BY salary DESC 结合后，每个部门都会按照薪资获得各自的 1、2、3……排名。

SELECT
  name,
  department,
  salary,
  ROW_NUMBER() OVER (
    PARTITION BY department
    ORDER BY salary DESC
  ) AS rn
FROM employees;

阅读编号后的结果

运行上一个查询后，每一行都会带有一个 rn 值。在每个部门内，薪资最高的行获得 rn = 1，下一行获得 2，依此类推。遇到新的部门时，编号会重新回到 1。

销售部：Ana（1）、Bo（2）、Cal（3）、Dee（4）
工程部：Eve（1）、Fin（2）、Gus（3）

现在，“每个部门的前 3 名”就意味着“保留 rn <= 3 的行”。

不能在 WHERE 中筛选 rn

自然的下一步是使用 WHERE rn <= 3，但这样会失败。按照逻辑执行顺序，窗口函数是在 WHERE 子句之后计算的，因此执行 WHERE 时，别名 rn 还不存在。

面试官很喜欢考这个陷阱。解决方法是先在子查询或 CTE 中计算窗口函数，再在外层查询中筛选内层查询的结果。

-- ERROR: rn does not exist in WHERE
SELECT name, department, salary,
       ROW_NUMBER() OVER (PARTITION BY department ORDER BY salary DESC) AS rn
FROM employees
WHERE rn <= 3;

规范的 CTE 解决方案

将编号逻辑包装在名为 ranked 的 CTE 中，然后从该 CTE 查询，并在外层 WHERE 中进行筛选。这是面试官希望看到的答案，结构也很清晰。

请记住这个骨架：按组进行分区，按指标排序，在外层查询中筛选 rn ≤ N。只需修改一个数字，就能推广到每组前 1 名、前 5 名或任意 N 名。

WITH ranked AS (
  SELECT
    name, department, salary,
    ROW_NUMBER() OVER (
      PARTITION BY department
      ORDER BY salary DESC
    ) AS rn
  FROM employees
)
SELECT name, department, salary
FROM ranked
WHERE rn <= 3
ORDER BY department, rn;

子查询形式

如果面试官使用的是较旧的数据库方言，或者更喜欢子查询，那么同样的逻辑可以放入 FROM 中的派生表。请记住，派生表必须有别名（此处为 r），否则会出现语法错误。

CTE 和派生表形式对于这个问题是可以互换的。请选择面试官认为更易读的形式；两者都完全正确。

SELECT name, department, salary
FROM (
  SELECT name, department, salary,
         ROW_NUMBER() OVER (
           PARTITION BY department ORDER BY salary DESC
         ) AS rn
  FROM employees
) AS r
WHERE rn <= 3;

每组第一名：每组的最佳者

“找出每个部门中薪资最高的员工”其实就是 N = 1。将筛选条件设为 rn = 1 即可。

为什么不使用 MAX(salary) 和 GROUP BY department？因为 MAX 只能给出薪资值，无法返回该员工所在行的其他信息（姓名、入职日期等）。ROW_NUMBER 会保留整个获胜行，而这通常才是题目真正需要的结果。

WITH ranked AS (
  SELECT *,
         ROW_NUMBER() OVER (
           PARTITION BY department ORDER BY salary DESC
         ) AS rn
  FROM employees
)
SELECT name, department, salary, hire_date
FROM ranked
WHERE rn = 1;

添加确定性的并列处理键

ROW_NUMBER 始终会返回恰好 N 行，即使薪资相同也是如此。但是，如果不处理并列，哪一行获得 rn = 1 就是任意的。如果两个人的薪资都是 90000，而您只保留 rn = 1，那么每次运行所选中的人都可能不同。

请添加一个次要且唯一的排序键，例如 employee_id，以便让结果稳定且可复现。面试时，主动提到确定性的候选人通常会得到认可。

ROW_NUMBER() OVER (
  PARTITION BY department
  ORDER BY salary DESC, employee_id ASC
) AS rn

一个具体的完整示例

给定一个包含 region、product 和 revenue 的 sales 表，请返回每个地区按收入排名前 2 的产品。使用相同的步骤：按 region 分区，按 revenue DESC 排序，保留 rn <= 2 的行。

请注意，只有分区列和指标列发生了变化。无论业务领域是什么，结构都完全相同。

WITH ranked AS (
  SELECT region, product, revenue,
         ROW_NUMBER() OVER (
           PARTITION BY region ORDER BY revenue DESC, product
         ) AS rn
  FROM sales
)
SELECT region, product, revenue
FROM ranked
WHERE rn <= 2
ORDER BY region, rn;

性能与面试表达要点

如果想在答对之外进一步展示能力，可以提到：

在 (department, salary DESC) 上建立索引，有助于数据库引擎高效地产生每个分区内已排序的行。
窗口函数方法只扫描一次表，比逐行运行的相关子查询高效得多。
对于非常大的每组前 1 名问题，某些数据库引擎支持 DISTINCT ON（PostgreSQL）作为快捷方式，但 ROW_NUMBER 才是可移植的标准写法。

请始终说明您使用的并列处理键，并确认题目要求的 N。

快速检查

检验您对每组前 N 名模式的掌握程度。

回顾：每组前 N 名

该模式可以概括为一句话：按组进行分区，按指标排序，分配 ROW_NUMBER，然后在外层查询中保留 rn ≤ N。

LIMIT 限制整个结果集，从不按组限制。
不能在 WHERE 中筛选窗口函数别名；请将其包装在 CTE 或子查询中。
添加唯一的并列处理键，以获得确定性的结果。
每组第一名会保留完整的获胜行，不同于 MAX + GROUP BY。

只需修改一个数字，同一个查询就能解决每组前 1 名、前 5 名或任意 N 名的问题。

常见问题解答