前面學了 JOIN 做水平合併，也學了 UNION、INTERSECT、EXCEPT 做垂直整併。
但這些都是單獨的小練習，實際工作中的需求通常更複雜——你可能需要同時用到子查詢、分組計算、多次合併，才能把老闆要的資料拼出來。
這篇就用一個補習班系統的例子，來示範怎麼把這些技巧組合起來解決真實的問題。
先來看補習班系統的資料結構
還記得之前在做資料架構的時候，我們幫補習班設計過一套資料表嗎？
現在就用這套表來練習。
據點表：
人員表：
課程表：
教室表：
授課班級表：
授課班級表記錄的是一個「開班」的概念。
例如班級ID 1 這筆資料，代表的是「王老師在 A 教室開了一班三年級自然課」。
同一門課程可能有多個授課班級。
像三年級自然課（課程ID 1）就有兩個授課班級：一個是王老師在 A 教室開的班，另一個是李老師在 C 教室開的班。
選課表：
選課表記錄的是「哪個學生選了哪個授課班級」。
為什麼是選授課班級，不是選課程？
因為同一門課程可能有好幾個班。
學生選課的時候，不是只說「我要上三年級自然課」，而是要選「王老師在 A 教室開的那一班」還是「李老師在 C 教室開的那一班」。
所以選課表連結的是學生和授課班級，不是學生和課程。
這幾張表彼此勾連，組成了補習班的核心系統。
用子查詢找出還沒滿班的授課班級
老闆說：「三年級自然課現在很夯，很多班都滿了。幫我挑出三年級自然課還沒滿班的授課班級，還有它是在哪個分校上課。」
先拆解問題
聽到這個需求，腦中要先想清楚幾件事：
- 我要挑的是「授課班級」，所以授課班級是主角
- 我要知道這個授課班級的課程是不是三年級自然科
- 我要知道這個課程的學生上限是多少
- 我要知道這個授課班級目前選課的人數有多少
- 比對選課人數和學生上限，就知道有沒有滿班
這可以分成三個步驟：
- 先挑出三年級自然科的授課班級，順便拿到學生上限
- 算出每個授課班級的選課人數
- 把兩個結果合併，篩選出還沒滿班的
第一步：挑出三年級自然科的授課班級
授課班級是主角，所以授課班級一定放在左邊。
授課班級表裡只有課程ID，沒有課程的詳細資料，所以要 JOIN 課程表。
SELECT 授課班級.班級ID, 課程.學生上限
FROM 授課班級
LEFT JOIN 課程 ON 授課班級.課程ID = 課程.課程ID
WHERE 課程.年級 = 3 AND 課程.科目 = '自然'這樣就挑出三年級自然科的授課班級，還有它的學生上限。
結果：
班級ID 1 和 2 都是三年級自然課（課程ID 1），所以被挑出來。
班級ID 3 是三年級數學課，不符合條件，沒有出現在結果裡。
第二步：算出每個授課班級的選課人數
要算人數，就要把授課班級和選課表合併，然後分組計算。
SELECT 授課班級.班級ID, COUNT(*) AS 學生人數
FROM 授課班級
LEFT JOIN 選課 ON 授課班級.班級ID = 選課.班級ID
GROUP BY 授課班級.班級ID我們一步一步來看這個查詢做了什麼。
首先是 LEFT JOIN：
FROM 授課班級
LEFT JOIN 選課 ON 授課班級.班級ID = 選課.班級ID結果：
班級ID 1 有兩筆選課紀錄，所以產生兩列。
班級ID 3 沒有人選，但因為是 LEFT JOIN，還是會出現在結果裡，選課的欄位都是 NULL。
接著用 GROUP BY 分組：
FROM 授課班級
LEFT JOIN 選課 ON 授課班級.班級ID = 選課.班級ID
GROUP BY 授課班級.班級ID最後用 COUNT 算每組有幾列，就是學生人數：
等等，班級ID 3 明明沒有人選，為什麼學生人數是 1？
因為 COUNT() 是算「這組有幾列」，班級ID 3 雖然選課欄位是 NULL，但還是有一列資料，所以 COUNT() 算出來是 1。
如果要正確計算，應該用 COUNT(選課.選課ID)，這樣 NULL 就不會被算進去：
SELECT 授課班級.班級ID, COUNT(選課.選課ID) AS 學生人數
FROM 授課班級
LEFT JOIN 選課 ON 授課班級.班級ID = 選課.班級ID
GROUP BY 授課班級.班級ID結果：
這樣班級ID 3 的學生人數就正確顯示為 0 了。
第三步：合併兩個結果，篩選還沒滿班的
現在有兩個結果：
- 結果一：三年級自然科的授課班級，還有學生上限
- 結果二：每個授課班級的學生人數
把這兩個結果合併，比對學生人數和學生上限，就知道哪些還沒滿班。
先看整體結構：
SELECT 三年級自然科班級.班級ID
FROM (
-- 第一步：挑出三年級自然科的授課班級
) AS 三年級自然科班級
LEFT JOIN (
-- 第二步：算出每個授課班級的選課人數
) AS 班級學生人數
ON 三年級自然科班級.班級ID = 班級學生人數.班級ID
WHERE 學生人數 < 學生上限圓括號裡面的就是子查詢，分別對應第一步和第二步。
把子查詢的內容填進去：
SELECT 三年級自然科班級.班級ID
FROM (
SELECT 授課班級.班級ID, 課程.學生上限
FROM 授課班級
LEFT JOIN 課程 ON 授課班級.課程ID = 課程.課程ID
WHERE 課程.年級 = 3 AND 課程.科目 = '自然'
) AS 三年級自然科班級
LEFT JOIN (
SELECT 授課班級.班級ID, COUNT(選課.選課ID) AS 學生人數
FROM 授課班級
LEFT JOIN 選課 ON 授課班級.班級ID = 選課.班級ID
GROUP BY 授課班級.班級ID
) AS 班級學生人數
ON 三年級自然科班級.班級ID = 班級學生人數.班級ID
WHERE 學生人數 < 學生上限這裡用了子查詢：圓括號裡面的 SELECT 就是一個子查詢，它會先執行完，產生一個暫時的表，再拿來做合併。
為什麼從「三年級自然科班級」開始 JOIN？
注意看，我們是用「三年級自然科班級」去 LEFT JOIN「班級學生人數」。
「三年級自然科班級」只有班級ID 1 和 2（三年級自然科的授課班級）。
「班級學生人數」有班級ID 1、2、3（所有授課班級的學生人數）。
從「三年級自然科班級」開始 LEFT JOIN，出來的結果就只會有班級ID 1 和 2。
班級ID 3 雖然在「班級學生人數」裡面，但因為「三年級自然科班級」裡沒有它，所以不會出現在結果裡。
這樣就不用在最外層再加一個 WHERE 課程.年級 = 3 AND 課程.科目 = '自然' 來篩選了。
用 USING 簡化合併條件
上面的合併條件是這樣寫的：
ON 三年級自然科班級.班級ID = 班級學生人數.班級ID兩邊的欄位名稱都是「班級ID」，可以用 USING 來簡化：
LEFT JOIN 班級學生人數 USING (班級ID)USING 的意思是：左右兩張表都有這個欄位，用它來做合併。
這樣寫起來更簡潔，也更容易讀懂。
完整的 SQL
SELECT 三年級自然科班級.班級ID
FROM (
SELECT 授課班級.班級ID, 課程.學生上限
FROM 授課班級
LEFT JOIN 課程 ON 授課班級.課程ID = 課程.課程ID
WHERE 課程.年級 = 3 AND 課程.科目 = '自然'
) AS 三年級自然科班級
LEFT JOIN (
SELECT 授課班級.班級ID, COUNT(選課.選課ID) AS 學生人數
FROM 授課班級
LEFT JOIN 選課 ON 授課班級.班級ID = 選課.班級ID
GROUP BY 授課班級.班級ID
) AS 班級學生人數
USING (班級ID)
WHERE 學生人數 < 學生上限用 INTERSECT 找出需要換教室的授課班級
老闆又說：「有些授課班級選課人數還不到 10 個人，卻用了一間大教室（人數上限超過 20 人）。幫我把這些授課班級挑出來，我要讓它們換教室。」
換個思路：用交集來解
這個需求其實是兩個條件的交集：
- 選課人數不到 10 人的授課班級
- 教室人數上限超過 20 人的授課班級
同時符合這兩個條件的授課班級，就是我們要找的。
如果用 JOIN 的方式，你要先算人數，再合併教室表，再篩選，會有點複雜。
用 INTERSECT 就簡單多了：分別查出兩組結果，再取交集。
第一步：找出選課人數不到 10 人的授課班級
一步一步來看怎麼寫這個查詢。
首先是 LEFT JOIN：
FROM 授課班級
LEFT JOIN 選課 ON 授課班級.班級ID = 選課.班級ID結果：
接著用 GROUP BY 分組：
FROM 授課班級
LEFT JOIN 選課 ON 授課班級.班級ID = 選課.班級ID
GROUP BY 授課班級.班級ID最後用 HAVING 篩選出 COUNT(選課.選課ID) < 10 的：
SELECT 授課班級.班級ID
FROM 授課班級
LEFT JOIN 選課 ON 授課班級.班級ID = 選課.班級ID
GROUP BY 授課班級.班級ID
HAVING COUNT(選課.選課ID) < 10結果：
三個班級的選課人數都不到 10 人，所以全部都符合條件。
這裡用 HAVING 而不是 WHERE，因為我們是根據分組計算的結果來篩選。
WHERE 是在分組之前篩選，HAVING 是在分組之後篩選。
第二步：找出教室人數上限超過 20 人的授課班級
一樣一步一步來。
首先是 LEFT JOIN：
FROM 授課班級
LEFT JOIN 教室 ON 授課班級.教室ID = 教室.教室ID結果：
接著用 WHERE 篩選人數上限超過 20 的：
SELECT 授課班級.班級ID
FROM 授課班級
LEFT JOIN 教室 ON 授課班級.教室ID = 教室.教室ID
WHERE 教室.人數上限 > 20結果：
班級ID 1 的教室是 A 教室（人數上限 30），班級ID 2 的教室是 C 教室（人數上限 25），都超過 20。
班級ID 3 的教室是 B 教室（人數上限 15），不超過 20，所以被篩掉了。
第三步：取交集
SELECT 授課班級.班級ID
FROM 授課班級
LEFT JOIN 選課 ON 授課班級.班級ID = 選課.班級ID
GROUP BY 授課班級.班級ID
HAVING COUNT(選課.選課ID) < 10
INTERSECT
SELECT 授課班級.班級ID
FROM 授課班級
LEFT JOIN 教室 ON 授課班級.教室ID = 教室.教室ID
WHERE 教室.人數上限 > 20INTERSECT 會找出同時出現在上下兩個結果中的班級ID。
這些就是「選課人數不到 10 人，但用了大教室」的授課班級。
結果：
第一步的結果是班級ID 1、2、3，第二步的結果是班級ID 1、2。
交集就是 1 和 2。
巢狀結構很複雜怎麼辦？
你可能已經發現，當子查詢越來越多，整個 SQL 會變得很難讀。
像任務一的完整 SQL，光是看那一層一層的括號，就讓人頭暈。
如果你覺得這個巢狀結構很不舒服，想要有一個乾淨易讀的版本，下一篇會教你怎麼用 CTE（Common Table Expression）來整理這些子查詢。
小結
這篇學到了三件事：
從主角開始思考：
拿到需求，先想清楚「我要挑的是什麼」。
那個東西就是主角，一定放在 FROM 的最左邊。
拆解問題，分步驟處理：
複雜的需求不要想一次解決。
先拆成幾個小步驟，各自寫成子查詢，最後再合併起來。
善用 INTERSECT 簡化邏輯：
當需求是「同時符合多個條件」的時候，用 INTERSECT 取交集，比用一堆 JOIN 和 WHERE 更直覺。