数据库原理与应用.ppt

关系代数,严格地提出关系模型的是美国IBM公司的E.F.Codd1970年提出关系数据模型E.F.Codd,“ARelationalModelofDataforLargeSharedDataBanks”,CommunicationoftheACM,1970之后，提出了关系代数和关系演算的概念,关系数据库应用数学方法来处理数据库中的数据80年代后，关系数据库系统成为最重要、最流行的数据库系统关系数据库系统是支持关系模型的数据库系统关系模型的组成关系数据结构关系操作集合关系完整性约束,单一的数据结构-关系现实世界的实体以及实体间的各种联系均用关系来表示数据的逻辑结构-二维表从用户角度，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表。关系代数的目的：是演示一个查询语言从关系数据库系统中检索信息的能力,关系代数是一种抽象的语言，是为了用最简单的形式来表达所有关系数据库查询语言必须完成的运算的集合关系代数运算的分类传统的集合运算并、差、交、广义笛卡尔积专门的关系运算选择、投影、连接、除,关系代数运算符,关系代数运算符,集合运算并、差、交、广义笛卡尔积兼容表定义：若表R和S具有相同的标题，即Head(R)=Head(S)，且属性是从相同的域中选择并具有相同的含义，则表R和S是兼容的。注意：仅当两个表是兼容表时，才可以做并、交、差运算,RS,R,S,RS,R-S,R,S,R-S,注意：与文式图的区别,RS,R,S,RS,广义笛卡尔积Rn目关系，k1个元组Sm目关系，k2个元组RS列：（n+m）列的元组的集合元组的前n列是关系R的一个元组后m列是关系S的一个元组行：k1k2个元组,R,S,RS,问题：RR是否正确？,定义赋值、别名R是一个表，Head(R)=A1An。假定B1Bn是n个属性。且它们的域Domain(Bi)=Domain(Ai)。S(B1Bn):=R(A1An)，我们定义了一个新表S简写为S:=R故为了完成自身与自身的笛卡尔积运算(1)S:=R(2)RS,自然关系运算选择、投影、连接、除选择运算：给定一个表S，选择运算的结果是一个新表用SwhereC表示（1）C可以任何形式的合法条件（2）可以是复合条件若U:=SwhereC1;V:=SwhereC2那么：SwhereC1andC2等价UVSwhereC1orC2等价UVSwherenotC1等价S-U,选择运算是从行的角度进行的运算,举例(参见P18CAP数据库)该CAP数据库由下列表的集合组成CAP=customers,agents,products,orders,customers,products,agents,orders,例找出所有在Kyoto的顾客customerswherecity=kyoto例找出所有存放在Dallas并且价格超过$1的商品productswherecity=Dallasandprice12、投影运算从R中选择出若干属性列组成新的关系投影操作主要是从列的角度进行运算,但投影之后不仅取消了原关系中的某些列，而且还可能取消某些元组（避免重复行）,例检索出表customers中的全部顾客的名字CN:=customerscname,CN,一个综合例题检索出所有佣金比例超过6%的代理商对,并且都在同一个城市。L:=agentswherepercent6;M:=agentswherepercent6;paris:=(LM)whereL.city=M.city)L.anme,M.aname正确吗？如何修改？为什么？,Paris:=(LM)whereL.city=M.cityandL.aidM.aid)L.anme,M.aname,注意：关系代数查询要避免内容依赖。关系代数优先级,连接运算连接也称为连接从两个关系的笛卡尔积中选取属性间满足一定条件的元组RS=|trRtsStrAtsBA和B：分别为R和S上度数相等且可比的属性组：比较运算符连接运算从R和S的广义笛卡尔积RS中选取（R关系）在A属性组上的值与（S关系）在B属性组上值满足比较关系的元组。,两类常用连接运算等值连接（equijoin）什么是等值连接为“”的连接运算称为等值连接等值连接的含义从关系R与S的广义笛卡尔积中选取A、B属性值相等的那些元组，即等值连接为：RS=|trRtsStrA=tsB,A=B,自然连接（Naturaljoin）什么是自然连接自然连接是一种特殊的等值连接两个关系中进行比较的分量必须是相同的属性组在结果中把重复的属性列去掉自然连接的含义R和S具有相同的属性组BRS=|trRtsStrB=tsB,一般的连接操作是从行的角度进行运算。自然连接还需要取消重复列，所以是同时从行和列的角度进行运算。,举例,R,S,RS,等值连接RS,自然连接RS,注意：若R和S是兼容表则RS等价RS例检索出所有订购商品p01的顾客的名字。1）T:=orderswherepid=p012)CNP01:=(customersTcid)cname例检索所有订购了至少一种价值为$1的商品的顾客名字。1）cheaps:=(productswhereprice=1)pid2)(orderscheaps)customers)cname,(orders(productswhereprice=1)pid)customers)cname考虑如下关系代数是否能实现我们的要求：(orders(productswhereprice=1)customers)cname注:做连接的时候必须使用投影来避免一些连接上的不确定影响乘积与连接运算都满足结合率：(RS)T=R(ST)(RS)T=R(ST),除运算,除操作是同时从行和列角度进行运算,表T为RS的结果，若Head(T)=A1An并且T中包含的恰好是这样的行t：对于S中的每一个行s，t和s的窜接的结果的行可以在表R中找到，并且T中没有更大的行的集合满足这个条件。假定Head(R)=A1AnB1BmHead(S)=B1Bm定理：给定表T和S，且Head(T)=A1AnHead(S)=B1Bm，若表R是通过R=TS定义的，那么有T=RS。问题：反之成立吗？为什么？,例：,R,S,RS,R,RS,S,例：检索出由顾客c006订购的商品的号码(orderswherecid=c006)pid再找出所有的订购