基本情報のSQLで結合後の行数を数える｜重複キーとNULLの練習

JOINの行数は、条件に一致する行の組の数です。左のAが2行、右のAも2行なら2×2＝4組になります。通常の等号ではNULL同士も一致しないため、値が同じに見える行をまとめずに数えます。

この例は左が5行、右が4行です。INNER JOINでは一致した5組、LEFT JOINでは相手のいない左の2行も加えて7行になります。行IDの組で追うと、入力行数・結合後の行数・人数を区別できます。

同じAが左右2行ずつあれば4組になる

Aの組合せはL1とR1、L1とR2、L2とR1、L2とR2の4組です。learnersは研修候補者、coursesはグループ別の研修候補を表す架空データで、同じグループの行を対応させます。

Aの研修候補者はL1とL2の2人で、Aの研修はR1とR2の2つです。L1にはR1とR2、L2にもR1とR2が対応します。同じAでも、候補者や研修が同じ行になるわけではありません。

INNER JOINの答えは5行でNULL同士の組は含まない

SELECT l.id AS learner_id, r.id AS course_id
FROM learners AS l
INNER JOIN courses AS r ON l.grp = r.grp
ORDER BY l.id, r.id;

Aの4組とBの1組を足して5行です。L1とR1、L1とR2のように行IDで数えると、同じAを1件にまとめる誤りを防げます。各比較の真・偽・不明は下の対応表に示しています。

L4とR4は両方NULLでも、l.grp＝r.grpが真にはなりません。通常の比較でNULLが関わると不明となる扱いを、PostgreSQLの公式比較演算子資料でも確認できます。

LEFT JOINは成立5組と未対応の左2行で7行

SELECT l.id AS learner_id, r.id AS course_id
FROM learners AS l
LEFT JOIN courses AS r ON l.grp = r.grp
ORDER BY l.id, r.id;

まず前の5組があり、右と1組も対応しなかった左行はL4とL5です。それぞれ右側をNULLにした1行を加えるので、LEFT JOINの結果は5＋2＝7行になります。

上の結果表でLEFTだけに含まれるのは、L4・NULLとL5・NULLです。L1〜L3に対応した5行はINNER JOINと共通です。

L4の結果はL4とR4が結合した行ではありません。もしR4と結合していればcourse_idはR4になるはずですが、結果のcourse_idはNULLで、右側に対応行がないことを表しています。

LEFT JOINが左の全行を残すというのは、結果が左表と同じ5行になるという意味ではありません。対応する右行が複数あれば、その左行は複数回現れます。PostgreSQLの公式JOIN説明とSQLiteの公式SELECT説明で、対応行と未対応行の扱いを確認しています。

COUNTは行・対応組・人数で7・5・3に分かれる

COUNT(*)は結合後の7行を数えます。COUNT(r.id)は右IDがNULLでない5行を数え、候補のある人数を求めるときは左IDの重複を除いた3人になります。

SELECT COUNT(*) AS result_rows, COUNT(r.id) AS matched_pairs
FROM learners AS l
LEFT JOIN courses AS r ON l.grp = r.grp;

COUNT(r.id)の5は、研修候補がある人が5人という意味でもありません。対応する候補がある左の行IDはL1・L2・L3の3つで、L1とL2に各2行あるため対応組の数が5になります。

ここでCOUNT(r.id)を使えるのは、元の右表のidにはNULLが入らないと決めているからです。結合後のr.idがNULLなら、相手がなく補われた行だと分かります。もともとNULLが入る列を数えると、相手が見つかった行まで数え落とすことがあります。

もし求めるものが「研修候補に対応した人の数」なら、この例ではINNER JOINで成立した行から左IDの重複を除いて数えます。次のCOUNTは3になります。

SELECT COUNT(DISTINCT l.id) AS learners_with_courses
FROM learners AS l
INNER JOIN courses AS r ON l.grp = r.grp;

このSQLをLEFT JOINに変えると、同じCOUNT(DISTINCT l.id)でも答えは5です。候補のないL4・L5も残るためです。「候補がある人」を数えたいなら、重複を除くだけでなく、候補に対応した行だけを選ぶ必要があります。

右のAを1行増やすと結果は2行増える

元のcoursesへ、id＝R5・grp＝A・topic＝Vの1行だけを追加した別条件を考えます。learnersは変えず、INNER JOINとLEFT JOINの行数、COUNT(r.id)がどう変わるかを考える練習です。

2行はキーの種類、5行は結合した組の数

INNER JOINを2行とした場合は、AとBというキーの種類を数えています。必要なのはAの2×2とBの1×1を足した5組です。6行とした場合はNULL同士を1組加えた可能性がありますが、その比較は不明です。

LEFT JOINを5行とした場合は、左の同じ行が相手の数だけ繰り返される点を見落としています。COUNT(r.id)が5になるのは、補われた2行の右IDがNULLで、数える対象から外れるためです。入力にあるNULLと外部結合が補ったNULLを行IDで区別すると原因が分かります。

再現用SQLは空の練習用データベースで使う

再現用SQLは、新しく作った空の練習用データベースで実行します。本文のSELECTを試すための自作データを作るSQLです。既存の業務データベースでは実行しないでください。

CREATE TABLE learners (
  id TEXT PRIMARY KEY NOT NULL,
  grp TEXT
);
CREATE TABLE courses (
  id TEXT PRIMARY KEY NOT NULL,
  grp TEXT,
  topic TEXT
);
INSERT INTO learners VALUES
 ('L1','A'),('L2','A'),('L3','B'),('L4',NULL),('L5','C');
INSERT INTO courses VALUES
 ('R1','A','X'),('R2','A','Y'),('R3','B','Z'),('R4',NULL,'W');

INSERT INTO courses VALUES ('R5','A','V');

実行結果と手計算が同じかは、learner_idとcourse_idの組で比べられます。本文の対応表は答えを考えるための表で、データベース内部の処理順を表したものではありません。内部の処理方法は、利用するデータベースの実行計画で調べます。

試験では問題文のSQL仕様に合わせて学ぶ

試験問題を解くときは、問題文の定義とIPAが定めるSQLの仕様が基準です。基本情報シラバスVer.9.2にはNULL・表の結合・SELECT・集合関数などが含まれます。IPAの記述仕様はJIS X 3005規格群に従うとしているため、SQLite固有の機能とは区別します。

本稿は明示した等号結合・NULL・COUNTの小さな例に限定し、表示順をそろえるSELECTにはORDER BYを付けています。ORDER BYのない行の並びや暗黙の型変換は一般化しません。独自のNULL比較設定と文字列の大文字小文字の扱いなども、実際の試験問題の定義や注記を確認してください。

行の組合せを数えられるようになったら、手元の教材で条件を増やした問題へ進めます。NULLやCOUNTで数える行が分からなければ、データベースの基礎講義と講師への質問でその違いを学べます。

その場合は基本情報技術者の通信講座比較で、科目Aのデータベース分野と学習質問の対象範囲を比べられます。SQLは今回の科目Aデータベース分野に合う支援を選ぶのがポイントです。

一次資料と練習の範囲

• IPA 基本情報シラバスVer.9.2（PDF）　データベース設計とデータ操作
• IPA 試験で使う用語・プログラム言語などVer.5.1（PDF）　SQLの仕様と問題文の定義
• PostgreSQL公式 Table Expressions、公式 Comparison Functions　結合の対応とNULLの比較
• SQLite公式 SELECT、公式 Aggregate Functions　使用した環境での結合・COUNT

資料の確認日は2026年10月1日です。本文のデータとSQLは自作の練習用で、等号結合・NULL・COUNTの条件を限定して説明しています。

書いて整理したい方には、基本情報のSQLで結合後の行数を数える｜重複キーとNULLの練習 回答用シート（PDF）も使えます。