F.20. intarray — 整数の配列を操作する

PostgreSQL 16.4文書
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F.20. intarray — 整数の配列を操作する #

intarrayモジュールはNULLのない整数の配列の操作に便利な関数と演算子を多く提供します。また、一部の演算子を使用したインデックス検索をサポートします。

配列にNULL要素が一つでも含まれていれば、これらの操作はすべてエラーを発生します。

これらの操作の多くは一次元配列に対してのみ適当なものです。高次元の入力配列を受け付けますが、データは格納された順の一次元の配列であるかのように扱われます。

このモジュールは「trusted」と見なされます。つまり、現在のデータベースに対してCREATE権限を持つ非スーパーユーザがインストールできます。

F.20.1. `intarray`の関数および演算子 #

intarrayモジュールで提供される関数を表 F.9に、演算子を表 F.10に示します。

表F.9 intarray関数

関数説明例
`icount` ( `integer[]` ) → `integer` 配列内の要素数を返します。 `icount('{1,2,3}'::integer[])` → `3`
`sort` ( `integer[]`, `dir` `text` ) → `integer[]` 昇順または降順に配列をソートします。 `dir`は`asc`または`desc`のいずれかでなければなりません。 `sort('{1,3,2}'::integer[], 'desc')` → `{3,2,1}`
`sort` ( `integer[]` ) → `integer[]` `sort_asc` ( `integer[]` ) → `integer[]` 昇順にソートします。 `sort(array[11,77,44])` → `{11,44,77}`
`sort_desc` ( `integer[]` ) → `integer[]` 降順にソートします。 `sort_desc(array[11,77,44])` → `{77,44,11}`
`uniq` ( `integer[]` ) → `integer[]` 隣接する重複を削除します。すべての重複を削除するために、しばしば`sort`と一緒に用いられます。 `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` `item`に最初に一致する要素番号を、一致するものがなければ0を返します。 `idx(array[11,22,33,22,11], 22)` → `2`
`subarray` ( `integer[]`, `start` `integer`, `len` `integer` ) → `integer[]` `start`の位置から始まり`len`個の要素の部分配列を取り出します。 `subarray('{1,2,3,2,1}'::integer[], 2, 3)` → `{2,3,2}`
`subarray` ( `integer[]`, `start` `integer` ) → `integer[]` `start`の位置から始まる部分配列を取り出します。 `subarray('{1,2,3,2,1}'::integer[], 2)` → `{2,3,2,1}`
`intset` ( `integer` ) → `integer[]` 単一要素の配列を作成します。 `intset(42)` → `{42}`

関数

説明

例

icount ( integer[] ) → integer

配列内の要素数を返します。

icount('{1,2,3}'::integer[]) → 3

sort ( integer[], dir text ) → integer[]

昇順または降順に配列をソートします。 dirはascまたはdescのいずれかでなければなりません。

sort('{1,3,2}'::integer[], 'desc') → {3,2,1}

sort ( integer[] ) → integer[]

sort_asc ( integer[] ) → integer[]

昇順にソートします。

sort(array[11,77,44]) → {11,44,77}

sort_desc ( integer[] ) → integer[]

降順にソートします。

sort_desc(array[11,77,44]) → {77,44,11}

uniq ( integer[] ) → integer[]

隣接する重複を削除します。すべての重複を削除するために、しばしばsortと一緒に用いられます。

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

itemに最初に一致する要素番号を、一致するものがなければ0を返します。

idx(array[11,22,33,22,11], 22) → 2

subarray ( integer[], start integer, len integer ) → integer[]

startの位置から始まりlen個の要素の部分配列を取り出します。

subarray('{1,2,3,2,1}'::integer[], 2, 3) → {2,3,2}

subarray ( integer[], start integer ) → integer[]

startの位置から始まる部分配列を取り出します。

subarray('{1,2,3,2,1}'::integer[], 2) → {2,3,2,1}

intset ( integer ) → integer[]

単一要素の配列を作成します。

intset(42) → {42}

表F.10 intarray演算子

演算子説明
`integer[]` `&&` `integer[]` → `boolean` 配列が重なるか（少なくとも1つの共通要素があるか）。
`integer[]` `@>` `integer[]` → `boolean` 左辺の配列は右辺の配列を含むか。
`integer[]` `<@` `integer[]` → `boolean` 左辺の配列は右辺の配列に含まれるか。
`#` `integer[]` → `integer` 配列内の要素数を返します。
`integer[]` `#` `integer` → `integer` 右辺の引数に最初に一致する要素番号を、一致するものがなければ0を返します。 (`idx`関数と同じです。)
`integer[]` `+` `integer` → `integer[]` 要素を配列の末尾に追加します。
`integer[]` `+` `integer[]` → `integer[]` 配列を連結します。
`integer[]` `-` `integer` → `integer[]` 配列から右辺の引数に一致する項目を削除します。
`integer[]` `-` `integer[]` → `integer[]` 左辺の配列から右辺の配列要素を削除します。
`integer[]` `\|` `integer` → `integer[]` 引数の結合を計算します。
`integer[]` `\|` `integer[]` → `integer[]` 引数の結合を計算します。
`integer[]` `&` `integer[]` → `integer[]` 引数の共通部分を計算します。
`integer[]` `@@` `query_int` → `boolean` 配列が問い合わせを満たすか。(下記参照)
`query_int` `~~` `integer[]` → `boolean` 配列が問い合わせを満たすか。(`@@`の交代演算子)

演算子

説明

integer[] && integer[] → boolean

配列が重なるか（少なくとも1つの共通要素があるか）。

integer[] @> integer[] → boolean

左辺の配列は右辺の配列を含むか。

integer[] <@ integer[] → boolean

左辺の配列は右辺の配列に含まれるか。

# integer[] → integer

配列内の要素数を返します。

integer[] # integer → integer

右辺の引数に最初に一致する要素番号を、一致するものがなければ0を返します。 (idx関数と同じです。)

integer[] + integer → integer[]

要素を配列の末尾に追加します。

integer[] + integer[] → integer[]

配列を連結します。

integer[] - integer → integer[]

配列から右辺の引数に一致する項目を削除します。

integer[] - integer[] → integer[]

左辺の配列から右辺の配列要素を削除します。

integer[] | integer → integer[]

引数の結合を計算します。

integer[] | integer[] → integer[]

引数の結合を計算します。

integer[] & integer[] → integer[]

引数の共通部分を計算します。

integer[] @@ query_int → boolean

配列が問い合わせを満たすか。(下記参照)

query_int ~~ integer[] → boolean

配列が問い合わせを満たすか。(@@の交代演算子)

演算子&&、@>と<@は、これらはNULLを含まない整数配列のみで動作し、組み込み演算子はどの配列型に対しても動作する点を除き、同じ名前のPostgreSQLの組み込み演算子とそれぞれほぼ等価です。この制限により、多くの場合、組み込み演算子より高速です。

@@および~~演算子は、配列が特化したデータ型query_intで表現される問い合わせを満たすかどうかを試験します。 問い合わせは、おそらく&(論理積)、| (論理和)、! (否定)演算子を組み合わせて使用した、配列要素に対して検査される整数値からなります。例えば1&(2|3)という問い合わせは1および、2か3のいずれかを含む配列に一致します。

F.20.2. インデックスサポート #

intarrayは&&、@>、@@演算子に関して通常の配列等価性と同様にインデックスサポートを提供します。

2つのパラメータ化されたGiSTインデックス演算子クラスが提供されます。 gist__int_ops（デフォルトで使用されます）は小中規模要素数のデータセットに適します。一方、gist__intbig_opsはより大きな署名を使用しますので、大規模データセット（つまり、異なった配列値を多数持つ列）のインデックスにより適しています。実装は組み込みの非可逆圧縮を持ったRD-treeデータ構造を使用します。

gist__int_opsは整数の集合を整数の範囲の配列として近似します。オプションの整数パラメータnumrangesは、一つのインデックスキー内の範囲の最大数を決定します。 numrangesのデフォルト値は100です。有効な値は1から253までです。 GiSTインデックスキーとしてより大きな値を使うと、インデックスはより大きくなってしまいますが、(インデックスのより小さな部分とより少ないヒープページを走査することで)検索がより正確になります。

gist__intbig_opsは整数の集合をビットマップ署名として近似します。オプションの整数パラメータsiglenは、署名の長さをバイト単位で決定します。デフォルトの署名の長さは16バイトです。署名の長さの有効な値は1から2024バイトまでです。長い署名では、インデックスはより大きくなってしまいますが、(インデックスのより小さな部分とより少ないヒープページを走査することで)検索がより正確になります。

また、デフォルトではないGIN演算子クラスgin__int_opsも存在し、<@と同様にこれらの演算子をサポートします。

GiSTおよびGINインデックスのどちらを選択するかは、別途説明されるGiSTとGINの相対的な性能特徴に依存します。

F.20.3. 例 #


-- メッセージ(message)は1つ以上の「節(section)」の中にある
CREATE TABLE message (mid INT PRIMARY KEY, sections INT[], ...);


-- 署名の長さが32バイトの特化したインデックスを作成
CREATE INDEX message_rdtree_idx ON message USING GIST (sections gist__intbig_ops (siglen = 32));


-- 節1 OR 2のメッセージを選択 - OVERLAP演算子
SELECT message.mid FROM message WHERE message.sections && '{1,2}';


-- 節1 AND 2のメッセージを選択 - CONTAINS演算子
SELECT message.mid FROM message WHERE message.sections @> '{1,2}';


-- 同上、QUERY演算子を使用
SELECT message.mid FROM message WHERE message.sections @@ '1&2'::query_int;

F.20.4. ベンチマーク #

ソースディレクトリ以下のcontrib/intarray/benchにはベンチマーク試験一式があり、インストールされたPostgreSQLサーバで実行できます。 (DBD::Pgもインストールされていないといけません。) 以下のように実行します。

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

bench.plスクリプトには多くのオプションがあります。これらは引数を付けずに実行すると表示されます。

F.20.5. 作者 #

Teodor Sigaev (<teodor@sigaev.ru>)とOleg Bartunov (<oleg@sai.msu.su>)によりすべての作業がなされました。さらなる情報についてはhttp://www.sai.msu.su/~megera/postgres/gist/を参照してください。 Andrey Oktyabrskiは新しい関数、演算子の追加において素晴らしい作業を行いました。

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