driving_school-7-计算每个课程的平均完成时长。报名日期视为课程开始日期，最后一节课的日期视为课程的完成日期。

用户：

业务背景

这是某个驾校管理系统的数据库片段。业务流程大致如下：学员注册后选择课程和班级进行报名，下单支付后可约课。约课时可以选择具体时间和教练，若是实践课，会使用特定的车辆进行实践学习。完成课程后参加考试。

数仓表格

-- 学员信息表
CREATE TABLE Student (
    StudentID INT COMMENT '学员ID；主键；自增',
    Name VARCHAR(100) COMMENT '姓名；例如：张三',
    IDNumber VARCHAR(50) COMMENT '身份证号；例如：510***********1234',
    Gender ENUM('男', '女', '其他') COMMENT '性别；值为：男/女/其他',
    Phone VARCHAR(20) COMMENT '联系电话；例如：138********',
    RegistrationDate DATE COMMENT '注册日期；格式为YYYY-MM-DD'
) COMMENT='学员信息表';

-- 教练信息表
CREATE TABLE Instructor (
    InstructorID INT COMMENT '教练ID；主键；自增',
    Name VARCHAR(100) COMMENT '姓名；例如：李四',
    Gender ENUM('男', '女', '其他') COMMENT '性别；值为：男/女/其他',
    Phone VARCHAR(20) COMMENT '联系电话；例如：139********',
    DrivingExperience INT COMMENT '驾龄；单位：年'
) COMMENT='教练信息表';

-- 班级类型表
CREATE TABLE ClassType (
    TypeID INT COMMENT '班级类型ID；主键；自增',
    TypeName VARCHAR(100) COMMENT '类型名称；例如："周末班", "集中培训班"',
    Description TEXT COMMENT '描述'
) COMMENT='班级类型表';

-- 课程信息表
CREATE TABLE Course (
    CourseID INT COMMENT '课程ID；主键；自增',
    CourseName VARCHAR(100) COMMENT '课程名称；如：F本-轻便摩托车、C2-自动挡小汽车',
    TheoryHours INT COMMENT '理论课时数',
    PracticeHours INT COMMENT '实践课时数'
) COMMENT='课程信息表';

-- 班级信息表
CREATE TABLE Class (
    ClassID INT COMMENT '班级ID；主键；自增',
    CourseID INT COMMENT '课程ID；外键：课程ID',
    ExpireDate DATE COMMENT '过期日期；格式为YYYY-MM-DD',
    ClassTypeID INT COMMENT '班级类型ID；外键：班级类型ID'
) COMMENT='班级信息表';

-- 课节
CREATE TABLE Lesson (
    LessonID INT COMMENT '课节ID；主键；自增',
    StudentID INT COMMENT '学员ID；外键：学员ID',
    ClassID INT COMMENT '班级ID；外键：班级ID',
    InstructorID INT COMMENT '教练ID；外键：教练ID',
    TheoryHours INT COMMENT '理论课时数',
    PracticeHours INT COMMENT '实践课时数'
    LessonStatusCode VARCHAR(31) COMMENT '课节状态代码；未开始/已完成/学员未赴约/教练未赴约'
    VehicleID INT COMMENT '车辆ID；外键：车辆ID',
    LessonDate DATE COMMENT '课节日期',
    LessonTime TIME COMMENT '课节时间',
    Rating INT COMMENT '学员打分；1-5分，5分满分',
    Feedback VARCHAR(255) COMMENT '学员反馈'
);

-- 学习报名记录表
CREATE TABLE Enrollment (
    EnrollmentID INT COMMENT '报名记录ID；主键；自增',
    StudentID INT COMMENT '学员ID；外键：学员ID',
    ClassID INT COMMENT '班级ID；外键：班级ID',
    EnrollmentDate DATE COMMENT '报名日期；格式为YYYY-MM-DD',
    CompletionStatus ENUM('未完成', '已完成', '进行中') COMMENT '完成状态；值为：未完成/已完成/进行中'
) COMMENT='学习报名记录表';

-- 车辆信息表
CREATE TABLE Vehicle (
    VehicleID INT COMMENT '车辆ID；主键；自增',
    LicensePlate VARCHAR(20) COMMENT '车牌号；例如：川A12345',
    Model VARCHAR(50) COMMENT '车型；例如：奥迪A4',
    PurchaseDate DATE COMMENT '购置日期；格式为YYYY-MM-DD',
    Status ENUM('使用中', '维修中', '闲置') COMMENT '状态；值为：使用中/维修中/闲置'
) COMMENT='车辆信息表';

-- 考试记录表
CREATE TABLE Exam (
    ExamID INT COMMENT '考试记录ID；主键；自增',
    StudentID INT COMMENT '学员ID；外键：学员ID',
    ClassID INT COMMENT '班级ID；外键：班级ID',
    ExamType ENUM('科目一', '科目二', '科目三', '科目四') COMMENT '考试类型；值为：科目一/科目二/科目三/科目四',
    ExamDate DATE COMMENT '考试日期；格式为YYYY-MM-DD',
    Score DECIMAL(5, 2) COMMENT '成绩；例如：85.50',
    Passed INT COMMENT '是否通过；1为通过，0为未通过'
) COMMENT='考试记录表';

-- 订单信息表
CREATE TABLE Order (
    OrderID INT COMMENT '订单ID；主键；自增',
    StudentID INT COMMENT '学员ID；外键：学员ID',
    ClassID INT COMMENT '班级ID；外键：班级ID',
    OrderDate DATE COMMENT '下单日期；格式为YYYY-MM-DD',
    TotalAmount DECIMAL(10, 2) COMMENT '总金额；例如：2000.00',
    Status ENUM('待支付', '已支付', '已取消') COMMENT '状态；值为：待支付/已支付/已取消'
) COMMENT='订单信息表';

-- 支付记录表
CREATE TABLE Payment (
    PaymentID INT COMMENT '支付记录ID；主键；自增',
    OrderID INT COMMENT '订单ID；外键：订单ID',
    PaymentDate DATE COMMENT '支付日期；格式为YYYY-MM-DD',
    Amount DECIMAL(10, 2) COMMENT '支付金额；例如：2000.00',
    PaymentMethod ENUM('现金', '信用卡', '在线支付') COMMENT '支付方式；值为：现金/信用卡/在线支付'
) COMMENT='支付记录表';

数据查询

计算每个课程的平均完成时长。报名日期视为课程开始日期，最后一节课的日期视为课程的完成日期。

任务描述

请将上述数据查询在给定的数仓表格之上实现为SQL语句。该SQL语句必须能在该数仓上执行并得到正确的结果。如果发现给定的数仓表格缺少SQL实现所需要的表和字段，请报告错误，给出原因，并终止任务。
注意，该数仓仅支持MySQL的SQL方言。

助手：

我们先对查询的目标结果做结构分析，然后对查询的计算方案展开分析，然后将计算方案拆解为子任务并依次实现，最后给出完整的SQL实现。

查询目标结果结构分析

我们假设查询的目标结果可以用一个数据表表示，我们从如下三个方面分析该数据表的结构。

1. 行粒度是什么？
2. 包含哪些行？是否有明确的范围要求？
3. 包含哪些列？是已经存在的属性字段，还是需要计算的字段？

该查询目标结果的行粒度是课程，其范围没有明确的要求。

该查询目标结果的列需要包含：“课程ID”、“课程名称”、“该课程平均完成时长”。

其中“课程ID”、“课程名称”是数仓中已存在的属性字段。“该课程平均完成时长”需要计算。

查询计算方案分析

我们尝试分析上述目标结果如何计算得到，将其计算过程拆解为一系列简单的子任务。计算方案分析一方面需要分析计算的逻辑和步骤顺序，一方面需要分析计算所需的输入字段和表格、以及表格之间的连接方式。

要计算每个课程的平均完成时长，我们需要先找出每个学员在其班级学习的开始日期和结束日期，然后筛选计算完成状态为“已完成”的学员在其班级学习的完成时长，后计算每个课程的平均完成时长，最后提取属性字段“课程名称”。

如何计算每个学员在其班级学习的开始日期和结束日期

每个学员在其班级学习的开始日期可以直接从报名记录表Enrollment中获取，对应字段为EnrollmentDate。计算的输入需要用到报名记录表Enrollment。

要计算每个学员在其班级学习的结束日期，需要筛选所有课节，按照学员ID和班级ID进行分组，然后取最大的课节日期作为结束日期。计算的输入需要用到课节表Lesson。

如何计算完成状态为“已完成”的学员在其班级学习的完成时长

完成时长可以通过结束日期减去开始日期得到，这里需要注意的是，完成时长应该是以天为单位的整数。因开始日期和结束日期在不同表中，将其通过学员ID和班级ID连接。注意，考虑到报名表中的完成状态，需要筛选完成状态为“已完成”的学员。

如何计算每个课程的平均完成时长

在得到完成状态为“已完成”的学员在其班级学习的完成时长后，可以通过班级ID连接班级表Class，按照课程ID分组，对完成时长求平均值即可。

如何提取所需属性字段

“课程ID”字段，在行范围计算中就会给出，无需再加考虑。

其余属性字段只有“课程名称”。“课程名称”仅存在于课程信息表Course中，需要在行范围计算完成后，通过课程ID左连接Course提取该字段。

子任务拆解与实现

基于上述分析，我们尝试将该数据查询的SQL实现拆解成一系列简单的子任务。其中后面的子任务可以使用前面的子任务的计算结果。每个子任务都可以用一个简单的SQL语句实现。这些SQL语句中没有嵌套子查询或者只有非常简单的嵌套子查询。为了SQL实现的简洁性，提取各剩余属性字段的工作会尽量合并到一个子任务中。我们会给子任务的结果起名字，方便后续依赖方引用。

按照这种思路，我们将计算方案拆解成如下子任务（按照拓扑序列出）：

• 子任务1：计算每个学员在其班级学习的结束日期。结果记为T1。
• 子任务2：在T1的基础上，连接报名表，计算完成状态为“已完成”的学员在其班级学习的完成时长。结果记为T2。
• 子任务3：在T2的基础上，连接班级表Class，按照课程ID分组，计算每个课程的平均完成时长。T3定义了查询结果的行范围。
• 子任务4：以T3左连接课程信息表，提取属性字段“课程名称”。所得即完整的查询结果。

下面依次实现各个子任务，所有子任务的SQL片段可以拼装出原查询完整的SQL实现。构造子任务的SQL实现时，需要遵守以下要求：

1. 在写SQL之前，将计算逻辑和所用表格字段重述一遍。
2. 后面的子任务若要使用前面子任务的结果，直接用名字引用，不要重复实现。
3. SQL中不要给表取别名，尽量使用表的原名。大家熟悉原名，这样写SQL更容易理解。
4. 构造SQL查询条件时，要考虑索引利用的有效性，尽量避免对字段做转换后再做比较。比如要表达“订单日期大于等于2022年”的查询条件，应使用order_date>='2022-01-01'，而不是YEAR(order_date)>='2022'。

子任务1：计算每个学员在其班级学习的结束日期。结果记为T1。

如前文分析，要计算每个学员在其班级学习的结束日期，需要筛选所有课节，按照学员ID和班级ID进行分组，然后取最大的课节日期作为结束日期。计算的输入需要用到课节表Lesson

• “班级ID”对应字段Lesson.ClassID
• “课节日期”对应字段Lesson.LessonDate
• “学员ID”对应字段Lesson.StudentID

SQL实现如下：

SELECT Enrollment.ClassID,
       Enrollment.EnrollmentDate AS StartDate,
       MAX(Lesson.LessonDate) AS EndDate
FROM Enrollment
JOIN Lesson ON Enrollment.ClassID = Lesson.ClassID
GROUP BY Enrollment.ClassID

子任务2：在T1的基础上，连接报名表，计算完成状态为“已完成”的学员在其班级学习的完成时长。结果记为T2。

完成时长可以通过结束日期减去开始日期得到，这里需要注意的是，完成时长应该是以天为单位的整数。因开始日期和结束日期在不同表中，将其通过学员ID和班级ID连接。注意，考虑到报名表中的完成状态，需要筛选完成状态为“已完成”的学员。SQL实现如下：

• “开始日期”对应字段Enrollment.EnrollmentDate

SELECT T1.StudentID,
       T1.ClassID,
       DATEDIFF(EndDate, Enrollment.EnrollmentDate) AS CompletionDuration
FROM T1 JOIN Enrollment ON T1.StudentID=Enrollment.StudentID and T1.ClassID=Enrollment.ClassID
WHERE CompletionStatus="已完成"

子任务3：在T2的基础上，连接班级表Class，按照课程ID分组，计算每个课程的平均完成时长。T3定义了查询结果的行范围。

在得到完成状态为“已完成”的学员在其班级学习的完成时长后，可以通过班级ID连接班级表Class，按照课程ID分组，对完成时长求平均值即可。

• “课程ID”对应字段Class.CourseID

SQL实现如下：

SELECT Class.CourseID,
       AVG(T2.CompletionDuration) AS AverageCompletionDuration
FROM T2
JOIN Class ON T2.ClassID = Class.ClassID
GROUP BY Class.CourseID

子任务4：以T3左连接课程信息表，提取属性字段“课程名称”。所得即完整的查询结果。

“课程名称”仅存在于课程信息表Course中，需要T3通过课程ID左连接Course提取该字段。SQL实现如下：

SELECT T3.CourseID,
			Course.CourseName,
			AverageCompletionDuration
FROM T3
JOIN Course ON T3.CourseID = Course.CourseID

答案

使用WITH子句拼装各个子任务的SQL片段，并添加注释保证易读性，得到对原数据查询的完整的SQL实现：

WITH T1 AS (
    -- 子任务1：计算每个学员在其班级学习的结束日期。结果记为T1。
SELECT Lesson.StudentID,
       Lesson.ClassID,
       MAX(Lesson.LessonDate) AS EndDate
FROM Lesson 
GROUP BY Lesson.ClassID,Lesson.StudentID
),T2 AS(
    -- 子任务2：在T1的基础上，连接报名表，计算完成状态为“已完成”的学员在其班级学习的完成时长。结果记为T2。
SELECT T1.StudentID,
       T1.ClassID,
       DATEDIFF(EndDate, EnrollmentDate) AS CompletionDuration
FROM T1 JOIN Enrollment ON T1.StudentID=Enrollment.StudentID and T1.ClassID=Enrollment.ClassID
WHERE CompletionStatus="已完成"
),T3 AS(
    -- 子任务3：在T2的基础上，连接班级表`Class`，按照课程ID分组，计算每个课程的平均完成时长。T3定义了查询结果的行范围。
SELECT Class.CourseID,
       AVG(T2.CompletionDuration) AS AverageCompletionDuration
FROM T2
JOIN Class ON T2.ClassID = Class.ClassID
GROUP BY Class.CourseID
)
-- 子任务4：以T3左连接课程信息表，提取属性字段“课程名称”。所得即完整的查询结果。
SELECT T3.CourseID,
			Course.CourseName,
			AverageCompletionDuration
FROM T3
JOIN Course ON T3.CourseID = Course.CourseID