基本情報技術者 2014年 春期 午前（科目A） 問28

NOT IN と NOT EXISTS の等価性【午前解説】

正解の理由

解法ステップ

1. 元のSQLの意味を日本語で言い換える：「商品表のうち、在庫表にその商品番号が存在しない商品番号を取得」
2. NOT IN を NOT EXISTS に置き換えるには相関サブクエリが必要で、外側の行を参照する条件（商品.商品番号 = 在庫.商品番号）を入れる。
3. NULLの影響を確認する。もし在庫.商品番号がNULLを取り得る場合、NOT INは期待通りに動かない可能性があるためNOT EXISTSの使用が安全。
4. 選択肢と照合して、相関条件を含むNOT EXISTSを選ぶ（エ）。

選択肢別の誤答解説

• ア: SELECT 商品番号 FROM 在庫 WHERE EXISTS (SELECT 商品番号 FROM 商品)
  • 誤り。外側が在庫表になっており、条件は「商品表に何か行があれば在庫のすべての行を返す」になってしまい意味が逆です。
• イ: SELECT 商品番号 FROM 在庫 WHERE NOT EXISTS (SELECT 商品番号 FROM 商品)
  • 誤り。これも在庫表を主にしており、且つ商品表に行が無ければ在庫の全行を返す、元の目的と全く異なります。
• ウ: SELECT 商品番号 FROM 商品 WHERE EXISTS (SELECT 商品番号 FROM 在庫 WHERE 商品.商品番号 = 在庫.商品番号)
  • 誤り。これは在庫に存在する商品だけを返す（IN の肯定版）ので、元のクエリの否定（在庫に存在しない商品）とは逆の集合になります。
• エ: SELECT 商品番号 FROM 商品 WHERE NOT EXISTS (SELECT 商品番号 FROM 在庫 WHERE 商品.商品番号 = 在庫.商品番号)
  • 正解。商品表を主にし、相関付きNOT EXISTSで在庫に存在しない商品番号を返すため元のSQLと同等の結果になります。

よくある誤解

• 誤解1：NOT IN と NOT EXISTS は常に等価だと思い込む。実際はサブクエリがNULLを含むとNOT INは期待通りの結果を返さなくなります。
• 誤解2：EXISTS / NOT EXISTS のサブクエリに相関条件を書かずに使えば同じ結果になると考える。相関条件がなければ存在チェックの対象が変わり誤った結果になります。
• 誤解3：対象テーブルを間違えて在庫表から商品を選ぶようなクエリ（在庫表を主にしている）を等価と思うケース。元の問は商品表を主にしています。

補足コラム

1. NULLの扱い
   • NOT IN サブクエリがNULLを含むと、比較は未知（UNKNOWN）となり外側の行がフィルタされてしまうことがあります（結果が空になる場合も）。一方 NOT EXISTS は行の存在そのものを評価するためNULLの影響を受けにくく、安全な書き方です。
2. LEFT JOIN を使う代替
   • 同じ結果は LEFT JOIN と IS NULL でも得られます。例：

SELECT P.商品番号
FROM 商品 P
LEFT JOIN 在庫 S ON P.商品番号 = S.商品番号
WHERE S.商品番号 IS NULL;

• 実行計画やパフォーマンスはRDBMSやインデックス状況に依存します。

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