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算法人必懂的Hive知识-四道Hive面试&笔试题解析

算法人必懂的Hive知识-四道Hive面试&笔试题解析

作者: 文哥的学习日记 | 来源:发表于2019-08-07 21:36 被阅读212次

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    近期在不同群里有小伙伴们提出了一些在面试和笔试中遇到的Hive SQL问题,Hive作为算法工程师的一项必备技能,在面试中也是极有可能被问到的,所以有备无患,本文将对这四道题进行详细的解析,还是有一定难度的,希望你看完本文能够有所收获。

    1、多列转多行

    第一道题目是这样的:

    假设现有一张Hive表,
    元数据格式为:
    
    字段:
    id    stirng
    tim    string
    
    数据格式如下:
    a,b,c,d 2:00,3:00,4:00,5:00
    f,b,c,d    1:10,2:20,3:30,4:40
    
    需要变成:
    a     2:00
    b     3:00
    c     4:00
    d     5:00
    

    这道题目是需要把多行转换成多行,有点类似python里面的zip操作。大伙应该都知道hive里有一个常用的一行转多行的函数叫explode,假设有如下的数据:

    a,b,c,d 2:00,3:00,4:00,5:00
    f,b,c,d    1:10,2:20,3:30,4:40
    

    按照第二列explode的话,使用下面的SQL:

    select
     id,tim,single_tim
    from
     default.a1
     lateral view explode(split(tim,',')) t as single_tim
    

    效果如下:

    但这道题目里,需要对两列同时进行explode,如果只进行简单的explode,效果如下:

    这样一行变成了16行,而我们仅仅需要的是其中能够对齐下标的四行。所以在进行explode的时候,我们期望不仅仅能够能够获得数组里的每个值,还希望能够得到其对应的下标,这样在对两列同时进行explode的时候,保留数组下标相同的四行就可以了。这里我们会用到posexplode函数。

    posexplode函数跟explode函数的使用方法类似,看下面的例子:

    select
     id,tim,single_id_index,single_id
    from
     default.a1
     lateral view posexplode(split(id,',')) t as single_id_index,single_id
    

    返回的结果为:

    应用到本题,只需要应用两次posexplode函数,再通过where留下两个index相等的行就可以了,按照这个思路,sql如下:

    select
     id,tim,single_id,single_tim
    from
     default.a1
     lateral view posexplode(split(id,',')) t as single_id_index,single_id
     lateral view posexplode(split(tim,',')) t as single_tim_index,single_tim
    where
     single_id_index = single_tim_index
    

    结果正是我们想要的:

    2、排序后相邻两行均值

    第二题的原始数据如下:

    要求如下:

    分组排序想必大家都知道使用row_number()函数,但要找到同组前一行的值,可能有许多同学不太了解,这里是用的是lead/lag函数,两个函数用法如下:

    lag(字段名,N) over(partition by 分组字段 order by 排序字段 排序方式) 
    
    lead(字段名,N) over(partition by 分组字段 order by 排序字段 排序方式) 
    

    简单解释一下:

    lag括号里理由两个参数,第一个是字段名,第二个是数量N,这里的意思是,取分组排序之后比该条记录序号小N的对应记录的指定字段的值,如果字段名为ts,N为1,就是取分组排序之后上一条记录的ts值。

    lead括号里理由两个参数,第一个是字段名,第二个是数量N,这里的意思是,取分组排序之后比该条记录序号大N的对应记录的对应字段的值,如果字段名为ts,N为1,就是取分组排序之后下一条记录的ts值。

    如果没有前一行或者后一行,对应的字段值为null。

    所以,这里我们应该使用的是lag函数,来获取同组排序后前一行数据对应字段的值,SQL如下:

    select
     year,chr,if(pre_val is null,val,(val + pre_val) / 2.0) as avg_val
    from
    (
    select
     year,chr,val,
     lag(val,1) over(partition by year order by chr asc) as pre_val
    from
     default.a2
    ) a
    

    注意这里的一个小细节,如果分组后数据排在第一位,它是没有前一个数的,此时数仍保持原样,所以这里加了一个if判断,结果符合预期:

    3、获取字符串索引列表

    第三题的题目要求如下:

    1011
    0101
    => 取到每一行中1所对应的索引列表,索引从1开始
    0101    2,4
    1011    1,3,4
    

    这一行其实也是对posexplode方法的应用,直接上代码:

    select
        id,stri,concat_ws(',',collect_list(index)) as indices
    from
    (
        select
            id,stri,chr,cast(index + 1 as string) as index
        from
            default.abcg
            lateral view posexplode(split(stri,'')) ids as index,chr
        where
            chr = '1'
    ) a
    group by
        id,stri
    

    4、分块排序

    最后一题感觉是比较有难度的一道题目:

    2014,1
    2015,1
    2017,0
    2018,0
    2019,1
    2020,1
    2021,1
    2022,0
    2023,0
    => 
    2014,1,1
    2015,1,2
    2017,0,1
    2018,0,2
    2019,1,1
    2020,1,2
    2021,1,3
    2022,0,1
    2023,0,2
    

    简单描述下题目,col1是有序的,然后按照col2分块计数,每当col2发生变化,就重新开始计数,计数的结果当作col3返回。

    这道题我想到的方法可能比较笨,先上代码,然后咱们一步步解析:

    select year,
           num,
           row_number() over(partition by min_year order by year asc) as new_rank
        from
        (
            select year,
                   base.num as num,
                   min_year,
                   row_number() over(partition by base.year order by min_year desc) as rank
              from (
                    select *
                      from default.a3
                   ) base
             inner join (
                    select min_year,
                           num,
                           pre_num
                      from (
                            select year as min_year,
                                   num,
                                   lag(num,1) over(order by year) as pre_num
                              from default.a3
                           ) a
                     where num!=pre_num
                        or pre_num is null
                   ) min_year
                on base.num = min_year.num
             where base.year >= min_year.min_year
           ) cc
     where rank = 1
     order by year
    

    输出结果符合预期:

    接下来,一步步解析下上面的过程:

    1)使用lag函数,得到其前面一个数:

    select year as min_year,
          num,
          lag(num,1) over(order by year) as pre_num
        from default.a3
    

    2)判断当前数和前面一个数的关系,得到分块最小值
    如果两个数不相等,说明在此处数发生了变化,是一个新的分块的开始,除此之外,如果没有前一个数,说明当前行是第一行,同样作为一个分块的开始。这样,我们可以得到每个分块的开始:

    select min_year,
           num,
           pre_num
    from (
         select year as min_year,
                num,
                lag(num,1) over(order by year) as pre_num
         from default.a3
         ) a
    where num!=pre_num
        or pre_num is null
    

    这里的结果如下:

    四个分块的开始分别是2014、2017、2019、2022。

    3)判断每一行属于哪个分块

    我们需要拿第二步得到的结果与原结果使用第二列进行join,然后判断每一行属于哪个分块。决定每一行的所属分块有两个条件,首先该行第一列的值要大于或等于分块的最小值;其次,在所有满足条件的分块最小值中,选择最大的一个,便是该行所在分块的最小值。

    所以这里我们首先进行join操作,然后使用row_number()得到了每一行所在的分块:

    select year,
           num,
           min_year
        from
        (
            select year,
                   base.num as num,
                   min_year,
                   row_number() over(partition by base.year order by min_year desc) as rank
              from (
                    select *
                      from default.a3
                   ) base
             inner join (
                    select min_year,
                           num,
                           pre_num
                      from (
                            select year as min_year,
                                   num,
                                   lag(num,1) over(order by year) as pre_num
                              from default.a3
                           ) a
                     where num!=pre_num
                        or pre_num is null
                   ) min_year
                on base.num = min_year.num
             where base.year >= min_year.min_year
           ) cc
     where rank = 1
     order by year
    

    结果如下:

    4)把分块最小值作为分组键,进行分组排序

    好了,这四道题就解析完毕了,抓紧时间去练习一下吧~~

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