NULLが含まれるデータに対する「NOT IN」と「NOT EXISTS」の出力結果の違いについて

Question

以下の本の例題で分からないところがあります。
達人に学ぶSQL徹底指南書

以下の二つのテーブルがあります。
tableA

name	age	city
a	22	tokyo
b	19	saitama
c	21	chiba

tableB

name	age	city
aa	22	tokyo
bb	23	tokyo
cc	tokyo
dd	25	chiba

「tableBのtokyoの人と年齢が一致しないtableAの人」を抽出するのですが、
下記のNOT INで書いたSQLだと、一行も抽出されないことは理解できました。

select *
  from tableA
 where age NOT IN
  (select age
     from tableB
    where city = 'tokyo');

しかし、下記のNOT EXISTSで書いたSQLは、なぜbとcが抽出されるのか理解できません。

select *
  from tableA A
 where NOT EXISTS
  (select *
     from tableB B
    where A.age = B.age
      and B.city = 'tokyo');

NOT EXISTS内の評価は、
tableAのage 22とtableBのage 22 23 NULLとがイコールかどうか比較するので、
True and False and unknown = False
となって、このNOTなのでTrueとなるのでしょうか。
しかしそうなると、tableAのage 19とtableBのage 22 23 NULLとの比較も
False and False and unknown = False
となってTrueになってしまいます。

なぜ、NOT EXISTSで書いたSQLは、bとcが抽出されるのでしょうか。
ご教示の程何卒よろしくお願いいたします。

Comments

[sazi]

aとbじゃなくてｂとCじゃないですか？

[sysder]

おっしゃる通りです。
修正いたしました。

Answer 1

EXISTSの条件で考えると、aが抽出されます。
それがNotでの補集合ですから、bとCが抽出されます。
ドモルガンの法則の解説

Comments

[sysder]

回答ありがとうございます。
なぜNOT EXISTSだとNULLがあってもちゃんと抽出されるのでしょうか。
NOT INだと、データにNULLがあった場合に以下のような判定になって、Tureは絶対に返らないようです。
where NOT age IN (22, 23, NULL)
NOT((age=22) or (age=23) or (age=NULL))
ドモルガンの法則で、
(age<>22) and (age<>23) and(age<>NULL)
(age<>22) and (age<>23) and unknown
falseまたはunknown

しかしNOT EXISTSの場合は
where NOT EXISTS (select * from tableB where falseまたはunknown)
where true
となってNULLがレコードにあってもｂとｃが抽出されるそうです。

[sazi]

そもそもNotを指定した場合の補集合については理解されましたか？
それが理解できれば、後はサブクエリーがどういう値を返すかだけです

[sazi]

Not Existsについては相関副問合せの挙動の理解が前提です

[sysder]

＞そもそもNotを指定した場合の補集合については理解されましたか？
以下で理解しました。
https://teratail.com/questions/51648
検索結果が0件の時であれば、すなわちサブクエリ内の結果がFalseであれば、外側のテーブルのレコードを残します。

＞それが理解できれば、後はサブクエリーがどういう値を返すかだけです
ここが分かりません。
以下、僕の理解になりますがどこが間違っているのでしょうか。
TableAのaの行とTableBを比較する場合、TableAの２２とTableBの２２がTrue、TableBの２３がFalse、TableBのNULLがunknownになる。
この結果がANDで結ばれるので、True AND False AND unknown　になる。
True AND False AND unknown　= unknown　になってTableAの２２に対してはサブクエリはunknownを返す。
そのNOTなのでunknownはunknownのままである。
よってTableAの２２のレコードが抽出されない。

＞Not Existsについては相関副問合せの挙動の理解が前提です
相関副問合せは、自己結合の場合でなくてもいいのでしょうか。
今回の場合、TableAとTableBと異なるテーブルを使っているので、相関副問合せではないのかと思っていました。

[sazi]

「ableAの２２とTableBの２２がTrue、TableBの２３がFalse、TableBのNULLがunknownになる。
この結果がANDで結ばれるので」
この「この結果がANDで結ばれるの」という理解が誤っています。
相関副問合せはそれぞれ独立した結果なのです。
私の説明より、検索すればもっと分かり易いものが見つかるでしょう

[sysder]

＞この「この結果がANDで結ばれるの」という理解が誤っています。
＞相関副問合せはそれぞれ独立した結果なのです。
なるほど。ようやく理解できました。
以下のサイトも参考にしました。
atmarkit.co.jp/ait/articles/1209/14/news146.html

ご丁寧にご回答いただきまして誠にありがとうございました。