數據庫系統概論--關系運算


關系數據結構

列:對象某一方面的特征

行:一個對象各個方面的特征

關系模型的數據結構是單一的關系,關系模型的數據結構是一張扁平的二維表,實體以及實體間的聯系均用二維表來表示,關系模型建立在集合代數的基礎上

外碼:設F是基本關系R的一個或一組屬性,它不是R的碼,KS是基本關系S的主碼,如果F與KS相對應,則F稱為R的外碼。並稱關系R為參照關系,關系S為被參照關系

  • 關系模型建立在集合代數基礎上
  • 關系數據結構是二維表
  • 笛卡爾積是域上的集合運算
  • 關系是笛卡爾積的有限子集

傳統集合運算

關系代數是一種抽象的查詢語言,它用對關系的運算來表達查詢

關系代數定義了一些操作,運用這些操作可以從一個或多個關系得到另一個關系,關系代數運算的對象是關系,運算的結果也是關系

設關系R和S具有相同的屬性個數n,且相應的屬性取自同一個域,t是R的一個元組(t∈R)。

設關系R和S具有相同的屬性個數n,且相應的屬性取自同一個域,t是R的一個元組(t∈R)


設關系R和S具有相同的屬性個數n,且相應的屬性取自同一個域,t是R的一個元組(t∈R)

笛卡爾積

設關系R的屬性個數為n,關系S的屬性個數為m;R有k1個元組,S有k2個元組

關系代數用對關系的運算表達查詢,主要分為傳統集合運算和專門的關系運算,傳統的集合運算包括並、交、差、笛卡爾積,統的集合運算是從行的角度進行的二目運算

選擇,投影

選擇運算是從指定的關系中選擇滿足給定條件的元組而組成一個新的關系

投影運算是從關系R中選擇若干屬性列組成一個新的關系。

選擇運算從關系中選擇滿足條件的行,是從行的角度進行運算,投影操作從關系中選擇需要的列,是從列的角度進行運算

連接

連接運算是從兩個關系的笛卡爾積中選取屬性間滿足一定條件的元組

一般連接

假設有兩個關系R和S,A是R中的屬性組,B是S中的屬性組,這兩個屬性組列數相同,而且取值是可以比較的


等值連接

自然連接

連接運算從兩個關系的笛卡兒積中選取屬性間滿足一定條件的元組,等值連接和自然連接是連接運算的兩種最為重要也最為常用的類型

除運算

給定關系R(X,Y)和S(Y,Z),其中X、Y、Z為屬性組。R中的Y與S中的Y可以有不同的屬性名,但必須出自相同的域。R與S的除運算得到一個新的關系P(X),P是R中滿足下列條件的元組在X屬性列上的投影元組在X上分量值x的象集Y x 包含S在 Y上投影的集合。記作:其中Y x 為x在R中的象集,x=t r [X]。定 義R÷S={t r [X]|t r ∈R∧∏ Y (S)⊆Yx }

除運算-步驟

(1)計算S在屬性組Y上的投影

(2)計算關系R在屬性組X上的投影

(3)計算(2)結果中各元素在關系R中的象集

(4)判斷各個象集與(1)中投影的包含關系,若某個象集包含S在屬性組Y上的投影,則該象集對應的X上的分量值即為除運算的結果元素

設有關系R(X,Y)和S(Y,Z),其中X、Y、Z為關系的屬性組。則:R (X,Y) ÷S(Y,Z)=R (X,Y) ÷∏ Y (S)

設關系S的屬性是R屬性的一部分,則R÷S為這樣的關系:

此關系的屬性由屬於R但不屬於S的所有屬性組成,此關系的任一元組都是R中某元組的一部分。且任取一個元組t,則t與S的任一元組連接后,都為R中原有的一個元組。

象集:x在R中的象集為R中屬性組X上值為x的諸元組在Z上分量的集合

根據除運算中判斷兩個集合是否存在包含關系這個特點,來決定問題的解決是否需要使用除運算。


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