第三题
3. 2025题目三：唯一索引¶
前置题目：查询执行
题目种类：基础功能
推荐知识点：B+树索引
代码框架：https://gitlab.eduxiji.net/csc1/csc-db/db2025/-/tree/main/rmdb
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题目描述：¶
在现有系统的基础上增添索引功能，该索引为唯一索引，要求系统能够支持创建索引、删除索引、展示某个表上的索引、单点查询和范围查询，实现索引与基表的同步。
如果一个表上的某个字段建有唯一索引，则该表中任意两个记录中该字段的值不相同。
提示：
（1）功能题目对代码框架没有限制，参赛队伍可以修改、增添、删除数据结构及接口，也可以对框架进行重构。
（2）磁盘数据库中常用的索引为B+树索引，推荐使用B+树来实现索引功能，参赛队伍也可以使用其他类型的索引，但需要能够支持题目中要求的功能。
（3）对于测试点2、3，即“索引的查询”和“维护索引的插入、删除、更新”，会进行单独的是否真正使用了索引的测试——对于数千条查询语句，建立索引后的执行时间应该小于建立索引前的执行时间的70%，才可以视为真正使用了索引的测试。
（4）改题目不要求使用B+树作为索引，所以对于参赛队伍测试点2、3的输出结果不要求行的顺序与期待输出的行的顺序完全一致，但列的顺序要求完全一致。
1、创建、删除、展示索引
（1）支持单个字段索引的创建和删除；
（2）支持多个字段索引的创建和删除；
（3）查看某个表上的索引信息；
（4）show index from table_name的输出格式为 | table_name | unique | (column_name, column_name) |。参考下方测试用例和期待输出
测试示例：
create table warehouse (id int, name char(8));
create index warehouse (id);
show index from warehouse;
create index warehouse (id,name);
show index from warehouse;
drop index warehouse (id);
drop index warehouse (id,name);
show index from warehouse;
期望输出：
| warehouse | unique | (id) | // 第一个show index的输出
| warehouse | unique | (id) | // 第二个show index的输出
| warehouse | unique | (id,name) | // 第二个show index的输出
// 第三个show index没有输出
2、索引查询
在创建索引后，能够使用索引进行单点查询和范围查询。
提示：
在大赛提供的框架中，只有查询条件与索引完全一致，并且是单点查询时，才使用索引来进行查询，你需要对索引匹配规则进行修改，要求使用最左匹配原则。例如，表A的(id, name, score)三个属性上有一个联合索引，对于以下几种查询，都需要使用索引来进行查询：
l select * from A where id = 1 and name = 'abcd' and score = 99.0;
l select * from A where id = 1 and name = 'abcd' and score > 90.0;
l select * from A where id = 1 and name = 'abcd';
l select * from A where name = 'abcd' and id = 1; // 在进行查询计划生成时，应能够自动对顺序进行调整
l select * from A where id = 1;
l select * from A where id > 1;
测试示例：
create table warehouse (w_id int, name char(8));
insert into warehouse values (10 , 'qweruiop');
insert into warehouse values (534, 'asdfhjkl');
insert into warehouse values (100,'qwerghjk');
insert into warehouse values (500,'bgtyhnmj');
create index warehouse(w_id);
select * from warehouse where w_id = 10;
select * from warehouse where w_id < 534 and w_id > 100;
drop index warehouse(w_id);
create index warehouse(name);
select * from warehouse where name = 'qweruiop';
select * from warehouse where name > 'qwerghjk';
select * from warehouse where name > 'aszdefgh' and name < 'qweraaaa';
drop index warehouse(name);
create index warehouse(w_id,name);
select * from warehouse where w_id = 100 and name = 'qwerghjk';
select * from warehouse where w_id < 600 and name > 'bztyhnmj';
期待输出：
| w_id | name |
| 10 | qweruiop |
| w_id | name |
| 500 | bgtyhnmj |
| w_id | name |
| 10 | qweruiop |
| w_id | name |
| 10 | qweruiop |
| w_id | name |
| 500 | bgtyhnmj |
| w_id | name |
| 100 | qwerghjk |
| w_id | name |
| 10 | qweruiop |
| 100 | qwerghjk |
3、索引维护
在建有索引的表中插入、删除、更新数据时，能够根据表数据的变化同步对表上对索引进行更新，保证索引的正确性。同时，在索引被更新时，需要检查唯一性约束。
测试示例：
create table warehouse (w_id int, name char(8));
insert into warehouse values (10 , 'qweruiop');
insert into warehouse values (534, 'asdfhjkl');
select * from warehouse where w_id = 10;
select * from warehouse where w_id < 534 and w_id > 100;
create index warehouse(w_id);
insert into warehouse values (500, 'lastdanc');
update warehouse set w_id = 507 where w_id = 534;
select * from warehouse where w_id = 10;
select * from warehouse where w_id < 534 and w_id > 100;
期待输出：
| w_id | name |
| 10 | qweruiop |
| w_id | name |
| w_id | name |
| 10 | qweruiop |
| w_id | name |
| 500 | lastdanc |
| 507 | asdfhjkl |
测试输出要求：
本题目的输出要求写入数据库文件夹下的output.txt文件中，例如测试数据库名称为index_test_db，则在测试时使用./bin/rmdb index_test_db命令来启动服务端，对应输出应写入buid/index_test_db/output.txt文件中。
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