Neo4j 綜合練習作業

Neo4j 綜合練習作業

作業說明

這個作業涵蓋了 Neo4j 的多個重要知識點，包括節點和關系的創建、查詢、更新、刪除以及高級查詢功能。請使用 Cypher 語句完成以下所有題目。

數據準備

首先執行以下語句創建示例數據：
ACTED_IN: 表示出演關系
DIRECTED: 表示導演關系
PRODUCED: 制片關系
FRIENDS_WITH: 朋友關系

// 創建人物節點
CREATE 
(keanu:Person {name: 'Keanu Reeves', born: 1964, nationality: 'Canadian'}),
(laurence:Person {name: 'Laurence Fishburne', born: 1961, nationality: 'American'}),
(carrie:Person {name: 'Carrie-Anne Moss', born: 1967, nationality: 'Canadian'}),
(lana:Person {name: 'Lana Wachowski', born: 1965, nationality: 'American'}),
(lilly:Person {name: 'Lilly Wachowski', born: 1967, nationality: 'American'}),
(joel:Person {name: 'Joel Silver', born: 1952, nationality: 'American'}),
(hugo:Person {name: 'Hugo Weaving', born: 1960, nationality: 'Australian'}),
(emil:Person {name: 'Emil Eifrem', born: 1978, nationality: 'Swedish'}),// 創建電影節點
(matrix:Movie {title: 'The Matrix', released: 1999, tagline: 'Welcome to the Real World'}),
(matrix2:Movie {title: 'The Matrix Reloaded', released: 2003, tagline: 'Free your mind'}),
(matrix3:Movie {title: 'The Matrix Revolutions', released: 2003, tagline: 'Everything that has a beginning has an end'}),
(devils:Movie {title: 'The Devils Advocate', released: 1997, tagline: 'Evil has its winning ways'}),
(few:Movie {title: 'A Few Good Men', released: 1992, tagline: 'In the heart of the nation\'s capital, in a courthouse of the U.S. government, one man will stop at nothing to keep his honor, and one will stop at nothing to find the truth.'}),// 創建關系
(keanu)-[:ACTED_IN {roles: ['Neo']}]->(matrix),
(keanu)-[:ACTED_IN {roles: ['Neo']}]->(matrix2),
(keanu)-[:ACTED_IN {roles: ['Neo']}]->(matrix3),
(keanu)-[:ACTED_IN {roles: ['Kevin Lomax']}]->(devils),
(laurence)-[:ACTED_IN {roles: ['Morpheus']}]->(matrix),
(laurence)-[:ACTED_IN {roles: ['Morpheus']}]->(matrix2),
(laurence)-[:ACTED_IN {roles: ['Morpheus']}]->(matrix3),
(carrie)-[:ACTED_IN {roles: ['Trinity']}]->(matrix),
(carrie)-[:ACTED_IN {roles: ['Trinity']}]->(matrix2),
(carrie)-[:ACTED_IN {roles: ['Trinity']}]->(matrix3),
(hugo)-[:ACTED_IN {roles: ['Agent Smith']}]->(matrix),
(hugo)-[:ACTED_IN {roles: ['Agent Smith']}]->(matrix2),
(hugo)-[:ACTED_IN {roles: ['Agent Smith']}]->(matrix3),
(emil)-[:ACTED_IN {roles: ['Emil']}]->(matrix),
(lana)-[:DIRECTED]->(matrix),
(lana)-[:DIRECTED]->(matrix2),
(lana)-[:DIRECTED]->(matrix3),
(lilly)-[:DIRECTED]->(matrix),
(lilly)-[:DIRECTED]->(matrix2),
(lilly)-[:DIRECTED]->(matrix3),
(joel)-[:PRODUCED]->(matrix),
(joel)-[:PRODUCED]->(matrix2),
(joel)-[:PRODUCED]->(matrix3),// 創建一些朋友關系
(keanu)-[:FRIENDS_WITH]->(emil),
(keanu)-[:FRIENDS_WITH]->(carrie),
(carrie)-[:FRIENDS_WITH]->(laurence),
(emil)-[:FRIENDS_WITH]->(joel);

作業題目

基礎查詢

  1. 查詢所有Person節點，只返回name屬性
  2. 查詢所有Movie節點，返回title和released屬性
  3. 查詢出演過"The Matrix"電影的所有演員的姓名
  4. 查詢Keanu Reeves出演過的所有電影的標題

條件查詢

  1. 查詢1990年到2000年之間發布的電影
  2. 查詢國籍不是"American"的演員
  3. 查詢出演過至少2部電影的演員
  4. 查詢既出演過電影又擔任過導演的人

關系查詢

  1. 查詢Keanu Reeves的朋友（直接朋友，不包括朋友的朋友）
  2. 查詢與Keanu Reeves有2跳關系的所有人（朋友的朋友）
  3. 查詢與"The Matrix"電影相關的所有人（包括演員、導演、制片人）
  4. 查詢共同出演過電影的演員對

聚合與排序

  1. 統計每部電影的演員數量，并按數量降序排列
  2. 查詢每個演員出演的電影數量，并按數量降序排列
  3. 查詢最年輕的5位演員

更新操作

  1. 為Keanu Reeves添加一個新的屬性"gender"，值為"male"
  2. 將"The Matrix"電影的tagline更新為"The one that started it all"
  3. 刪除Emil Eifrem和Joel Silver之間的朋友關系
  4. 為電影"A Few Good Men"添加一個導演節點Rob Reiner（生于1947年，國籍American），并建立導演關系

路徑查詢

  1. 查找Keanu Reeves到Hugo Weaving的最短路徑（任何關系都可以）

高級查詢

  1. 使用OPTIONAL MATCH查詢所有電影及其導演（如果有的話）
  2. 使用UNION查詢所有加拿大籍的演員和美國籍的導演
  3. 使用CASE表達式為演員分類：出生在1960年前的為"Senior"，1960-1970年的為"Middle-aged"，1970年后的為"Young"
  4. 使用WITH和LIMIT查詢出演電影最多的前3位演員

索引與約束

  1. 為Person節點的name屬性創建唯一約束
  2. 為Movie節點的title屬性創建索引

刪除操作

  1. 刪除電影"A Few Good Men"及其所有關系
  2. 刪除所有沒有出演任何電影的人員

作業答案

// 1. 查詢所有Person節點，只返回name屬性
MATCH (p:Person) RETURN p.name;// 2. 查詢所有Movie節點，返回title和released屬性
MATCH (m:Movie) RETURN m.title, m.released;// 3. 查詢出演過"The Matrix"電影的所有演員的姓名
MATCH (p:Person)-[:ACTED_IN]->(m:Movie {title: 'The Matrix'}) RETURN p.name;// 4. 查詢Keanu Reeves出演過的所有電影的標題
MATCH (p:Person {name: 'Keanu Reeves'})-[:ACTED_IN]->(m:Movie) RETURN m.title;// 5. 查詢1990年到2000年之間發布的電影
MATCH (m:Movie) WHERE m.released >= 1990 AND m.released <= 2000 RETURN m;// 6. 查詢國籍不是"American"的演員
MATCH (p:Person) WHERE p.nationality <> 'American' RETURN p.name;// 7. 查詢出演過至少2部電影的演員
MATCH (p:Person)-[:ACTED_IN]->(m:Movie) 
WITH p, count(m) AS movieCount 
WHERE movieCount >= 2 
RETURN p.name, movieCount;// 8. 查詢既出演過電影又擔任過導演的人
MATCH (p:Person)-[:ACTED_IN]->(:Movie), (p)-[:DIRECTED]->(:Movie) 
RETURN DISTINCT p.name;// 9. 查詢Keanu Reeves的朋友
MATCH (p:Person {name: 'Keanu Reeves'})-[:FRIENDS_WITH]->(friend) 
RETURN friend.name;// 10. 查詢與Keanu Reeves有2跳關系的所有人
MATCH (p:Person {name: 'Keanu Reeves'})-[:FRIENDS_WITH*2]->(friendOfFriend) 
RETURN DISTINCT friendOfFriend.name;// 11. 查詢與"The Matrix"電影相關的所有人
MATCH (p:Person)-[r]->(m:Movie {title: 'The Matrix'}) 
RETURN p.name, type(r) AS role;// 12. 查詢共同出演過電影的演員對
MATCH (p1:Person)-[:ACTED_IN]->(m:Movie)<-[:ACTED_IN]-(p2:Person) 
WHERE p1 <> p2 
RETURN p1.name, p2.name, m.title;// 13. 統計每部電影的演員數量
MATCH (m:Movie)<-[:ACTED_IN]-(p:Person) 
RETURN m.title, count(p) AS actorCount 
ORDER BY actorCount DESC;// 14. 查詢每個演員出演的電影數量
MATCH (p:Person)-[:ACTED_IN]->(m:Movie) 
RETURN p.name, count(m) AS movieCount 
ORDER BY movieCount DESC;// 15. 查詢最年輕的5位演員
MATCH (p:Person) 
RETURN p.name, p.born 
ORDER BY p.born DESC 
LIMIT 5;// 16. 為Keanu Reeves添加gender屬性
MATCH (p:Person {name: 'Keanu Reeves'}) 
SET p.gender = 'male' 
RETURN p;// 17. 更新"The Matrix"的tagline
MATCH (m:Movie {title: 'The Matrix'}) 
SET m.tagline = 'The one that started it all' 
RETURN m;// 18. 刪除Emil Eifrem和Joel Silver之間的朋友關系
MATCH (e:Person {name: 'Emil Eifrem'})-[r:FRIENDS_WITH]->(j:Person {name: 'Joel Silver'}) 
DELETE r;// 19. 為"A Few Good Men"添加導演
CREATE (rob:Person {name: 'Rob Reiner', born: 1947, nationality: 'American'});
MATCH (m:Movie {title: 'A Few Good Men'}), (p:Person {name: 'Rob Reiner'}) 
CREATE (p)-[:DIRECTED]->(m);// 20. 查找Keanu Reeves到Hugo Weaving的最短路徑
MATCH path = shortestPath((k:Person {name: 'Keanu Reeves'})-[*]-(h:Person {name: 'Hugo Weaving'})) 
RETURN path;// 21. 使用OPTIONAL MATCH查詢所有電影及其導演
MATCH (m:Movie) 
OPTIONAL MATCH (d:Person)-[:DIRECTED]->(m) 
RETURN m.title, d.name AS director;// 22. 使用UNION查詢所有加拿大籍的演員和美國籍的導演
MATCH (p:Person {nationality: 'Canadian'})-[:ACTED_IN]->(:Movie) 
RETURN p.name AS name, 'Actor' AS role
UNION
MATCH (p:Person {nationality: 'American'})-[:DIRECTED]->(:Movie) 
RETURN p.name AS name, 'Director' AS role;// 23. 使用CASE表達式為演員分類
MATCH (p:Person) 
RETURN p.name, 
CASE WHEN p.born < 1960 THEN 'Senior'WHEN p.born >= 1960 AND p.born < 1970 THEN 'Middle-aged'ELSE 'Young'
END AS ageGroup;// 24. 使用WITH和LIMIT查詢出演電影最多的前3位演員
MATCH (p:Person)-[:ACTED_IN]->(m:Movie) 
WITH p, count(m) AS movieCount 
ORDER BY movieCount DESC 
LIMIT 3 
RETURN p.name, movieCount;// 25. 為Person節點的name屬性創建唯一約束
CREATE CONSTRAINT unique_person_name FOR (p:Person) REQUIRE p.name IS UNIQUE;// 26. 為Movie節點的title屬性創建索引
CREATE INDEX movie_title_index FOR (m:Movie) ON (m.title);// 27. 刪除電影"A Few Good Men"及其所有關系
MATCH (m:Movie {title: 'A Few Good Men'}) 
DETACH DELETE m;// 28. 刪除所有沒有出演任何電影的人員
MATCH (p:Person) 
WHERE NOT (p)-[:ACTED_IN]->() 
DELETE p;

這個作業涵蓋了 Neo4j 和 Cypher 的大部分核心功能，包括 CRUD 操作、各種查詢模式、路徑查找、聚合函數、索引和約束等。完成這個作業后，你應該對 Neo4j 的使用有了全面的了解。

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