第三章关系数据库系统二优秀PPT.ppt
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1、第三章关系数据库系统二第三章关系数据库系统二攀枝花学院计算机学院攀枝花学院计算机学院现在学习的是第1页,共45页例例:E_R图图u在商店管理系统中,商店有商店编号、商店名、地址、电话等属性,在商店管理系统中,商店有商店编号、商店名、地址、电话等属性,顾客有顾客编号、姓名、地址、年龄、性别等属性,商品有商品编号、顾客有顾客编号、姓名、地址、年龄、性别等属性,商品有商品编号、商品名、生产厂家等属性。管理方式是:商品名、生产厂家等属性。管理方式是:一个商店有多个顾客购物,一个顾客可以到多个商店购物,顾客一个商店有多个顾客购物,一个顾客可以到多个商店购物,顾客每次去商店购物有一个消费金额和日期,而且规
2、定每个顾客在每个每次去商店购物有一个消费金额和日期,而且规定每个顾客在每个商店里每天最多消费一次。一个商店销售多种商品,一种商品可以商店里每天最多消费一次。一个商店销售多种商品,一种商品可以多个商店销售,每个商店对每种商品有一个销售价格。多个商店销售,每个商店对每种商品有一个销售价格。u(1)画出)画出E-R图,并注明属性和联系类型。图,并注明属性和联系类型。u(2)将该)将该E-R图转换成关系模型。图转换成关系模型。攀枝花学院计算机学院现在学习的是第2页,共45页攀枝花学院计算机学院现在学习的是第3页,共45页u关系模型(关系模型(用用“”表示主码,用表示主码,用“”表示外码。):表示外码。
3、):u商店(商店(商店编号商店编号、商店名、地址、电话)、商店名、地址、电话)u顾客(顾客(顾客编号顾客编号、姓名、地址、年龄、性别)、姓名、地址、年龄、性别)u商品(商品(商品编号商品编号、商品名、生产厂家)、商品名、生产厂家)u消费(消费(商店编号,顾客编号商店编号,顾客编号,消费金额,日期),消费金额,日期)u销售(销售(商店编号,商品编号商店编号,商品编号,价格),价格)攀枝花学院计算机学院现在学习的是第4页,共45页3.4 3.4 关系代数关系代数关系代数是关系操作及关系代数是关系操作及SQLSQL语言的基础。关系代数的语言的基础。关系代数的运算对象是一个或两个关系,运算的结果产生一
4、个新关系。运算对象是一个或两个关系,运算的结果产生一个新关系。关系代数包括:关系代数包括:传统的集合运算:传统的集合运算:并、交、差和广义笛卡尔积。并、交、差和广义笛卡尔积。专门的关系运算:专门的关系运算:选择、投影、连接和除等。选择、投影、连接和除等。关系运算符:关系运算符:P60P60攀枝花学院计算机学院现在学习的是第5页,共45页(1)设有关系模式()设有关系模式(A1,A2,An):):u:表示是的一个元组;:表示是的一个元组;ur.Ai或或rAi:表示这个元组中相应于属性:表示这个元组中相应于属性Ai的一的一个分量。个分量。3.4.1几个专门的符号表示几个专门的符号表示攀枝花学院计算
5、机学院现在学习的是第6页,共45页u(2)设为元关系,为元关系,并且)设为元关系,为元关系,并且nr=(r1,r2,.rm)R,s=(s1,s2,.sn)S,则urs=(r1,r2,.rm,s1,s2,.sn)称元组的连串,它是一个)称元组的连串,它是一个(m+n)元组,其中前元组,其中前m个分量为个分量为R中的一个中的一个m元组,后元组,后n分量分量为为S中的一个中的一个n元组。元组。(3)设有关系模式()设有关系模式(X,Y),其中、可以是单个属性,也可以是),其中、可以是单个属性,也可以是属性集,定义当属性集,定义当X取值为取值为x时,时,x在中的映象集为:在中的映象集为:nYx=r.Y
6、|r R r.X=x攀枝花学院计算机学院现在学习的是第7页,共45页u如图把成绩关系命名为如图把成绩关系命名为R,X为属性学号,为属性学号,Y属性属性集集课程号,成绩课程号,成绩,当,当X值为值为s0201109时:时:Yx=(c140,76),(c150,80),(c160,90)攀枝花学院计算机学院现在学习的是第8页,共45页传统的集合运算是二目运算,包括并、交、差和集合的广义笛卡尔积四种传统的集合运算是二目运算,包括并、交、差和集合的广义笛卡尔积四种运算。运算。1、并、交、差、广义的笛卡尔积四种运算并、交、差、广义的笛卡尔积四种运算设设关关系系R R和和关关系系S S均均是是n元元关关系
7、系,且且相相应应的的属属性性取取自自同同一一个个域域,则则并并、交交、差、笛卡尔积四种运算定义如下:差、笛卡尔积四种运算定义如下:并并运算运算:由属于由属于R R或属于或属于S S的元组组成,记作的元组组成,记作R RS S。交交运算运算:由既属于由既属于R R又属于又属于S S的元组组成,记作的元组组成,记作R RS S。差差运算运算:属于属于R R而不属于而不属于S S的所有元组组成,记作的所有元组组成,记作R-SR-S。并、交、差运算的结果仍为并、交、差运算的结果仍为n元元关系关系笛笛卡卡尔尔积积:如如果果R是是m元元关关系系,有有k个个元元组组,S是是n元元关关系系,有有L个个元元组组
8、,则则广义的笛卡尔积是一个广义的笛卡尔积是一个m+n元关系,有元关系,有k*L个元组,个元组,记作记作R*S3.4.2 3.4.2 传统的集合运算传统的集合运算攀枝花学院计算机学院现在学习的是第9页,共45页例:有关系例:有关系R和和S如下表,求如下表,求RS、RS、R-SRSabcabc123123456101112789789 (a)(b)攀枝花学院计算机学院现在学习的是第10页,共45页 RSRSabcabc123123456789789101112R-Sabc456攀枝花学院计算机学院现在学习的是第11页,共45页ABA1 B1A2 B2CDEC1D1E1C2D2E2E1D1C1B2A
9、2E2D2C2B1A1E2D2C2B2A2E1D1C1B1A1EDCBAS2、集合的广义笛卡尔积:集合的广义笛卡尔积:设关系设关系R是是M元关系并有元关系并有K个元组、关系个元组、关系S是是N元关系并有元关系并有L个元组,则广义个元组,则广义笛卡尔积笛卡尔积RS是一个(一个(M+N)元关系,有)元关系,有KL个元组。记作:个元组。记作:=rs|r R,s S攀枝花学院计算机学院现在学习的是第12页,共45页 1 1、选择运算、选择运算 是对关系的水平分解,即从关系是对关系的水平分解,即从关系R R中选择满足某些逻中选择满足某些逻辑条件的元组形成一个新的关系。记作辑条件的元组形成一个新的关系。记
10、作:F F(R)(R)r|rRFr|rRFR R是是关关系系名名,r r是是元元组组,是是选选择择运运算算符符,F F是是逻逻辑辑表表达达式式其其基基本本形形式式为:为:X X1 1 q q Y Y1 1 x x2 2 q y q y2 2其中:其中:q q 可以是可以是、=、=、=或或等比较运算符。等比较运算符。X X1 1、Y Y1 1等可以是属性名(序号)、常量或简单函数。等可以是属性名(序号)、常量或简单函数。可以是可以是、或或等逻辑运算符。等逻辑运算符。选选择择运运算算是是从从行行的的角角度度,选选择择使使F F为为真真的的记记录录组组成成新新的的关关系系3.4.3专门的关系运算专门
11、的关系运算攀枝花学院计算机学院现在学习的是第13页,共45页例例:设有一个学生关系:设有一个学生关系S如下表所示。如下表所示。学号学号姓名姓名性别性别年龄年龄所在系所在系000101李晨李晨男男18信息系信息系000102王博王博女女19数学系数学系010101刘思思刘思思女女18信息系信息系010102王国美王国美女女20物理系物理系020101范伟范伟男男19数学系数学系攀枝花学院计算机学院现在学习的是第14页,共45页【例例1】查询数学系学生的基本信息。查询数学系学生的基本信息。所在系所在系=数学系数学系(S)或或5=数学系数学系(S)所得新关系如下表所示:所得新关系如下表所示:学号学号
12、姓名姓名性别性别年龄年龄所在系所在系000102王博王博女女19数学系数学系020101范伟范伟男男19数学系数学系属性所在的序号攀枝花学院计算机学院现在学习的是第15页,共45页【例例2】查询年龄查询年龄20的数学系的学生的信息。的数学系的学生的信息。(年龄年龄20)(所在系(所在系=数学系数学系)(S)所得新关系如下表所示:所得新关系如下表所示:学号学号姓名姓名性别性别年龄年龄所在系所在系020101范伟范伟男男19数学系数学系000102王博王博女女19数学系数学系攀枝花学院计算机学院现在学习的是第16页,共45页2、投影运算、投影运算 是对关系的垂直分解,是对关系的垂直分解,关系关系R
13、 R上的投影是从上的投影是从R R中选择出若干属性列中选择出若干属性列组成新的关系。是从列的角度进行的运算。记作:组成新的关系。是从列的角度进行的运算。记作:A A(R)(R)r.A|rr.A|rRR投影操作投影操作应取消应取消重复行重复行。因此,投影运算要进行以下两步工作因此,投影运算要进行以下两步工作:(1 1)选择所指定的属性列形成一个新表格)选择所指定的属性列形成一个新表格 (2 2)去掉重复行)去掉重复行形成新关系形成新关系。攀枝花学院计算机学院现在学习的是第17页,共45页【例例3】查询学生的学号和姓名。查询学生的学号和姓名。学号,姓名学号,姓名(S)或或1,2(S)结果如下表所示
14、:结果如下表所示:引用列号引用列号学号学号姓名姓名000101李晨李晨000102王博王博010101刘思思刘思思010102王国美王国美020101范伟范伟攀枝花学院计算机学院现在学习的是第18页,共45页选择和投影的综合应用选择和投影的综合应用u例:查询年龄例:查询年龄20的学生的学号和姓名。的学生的学号和姓名。学号,姓名学号,姓名(年龄年龄20(S))结果如下表所示:结果如下表所示:学号学号姓名姓名000101李晨李晨000102王博王博010101刘思思刘思思020101范伟范伟攀枝花学院计算机学院现在学习的是第19页,共45页 在两个关系在两个关系的广义笛卡尔积中取满足的广义笛卡尔积
15、中取满足一定条件的元组形成新的关系。一定条件的元组形成新的关系。(1 1)不不相相等等连连接接:从从两两个个关关系系的的笛笛卡卡尔尔积积中中选选取取属属性性间间满满足足一一定定条件的元组。条件的元组。一般表示为:一般表示为:=rs|A=rs|Ai i RBRBj j SSAi Bj 连接后的所有元组满足连接后的所有元组满足 Rai Sbj,:比较运算符:比较运算符 Ai、Bj:分分别别是是R和和S中中的的属属性性组组。参参与与连连接接的的属属性性通通常常也也称称作作连连接接属性。属性。3、连接、连接Ai Bj BjR S攀枝花学院计算机学院现在学习的是第20页,共45页(2)等值连接:)等值连
16、接:为为“=”的连接运算,选择的连接运算,选择RA=SB的所有的所有元组元组(3)自然连接:)自然连接:等值连接中,如果等值连接中,如果A、B是相同的属性组,是相同的属性组,就可以在结果中把重复的属性去掉。这种去掉了重复属性就可以在结果中把重复的属性去掉。这种去掉了重复属性的等值连接称为自然连接。的等值连接称为自然连接。自然连接所完成的工作(三件事情):自然连接所完成的工作(三件事情):u计算计算S;u选择满足条件选择满足条件Ai=sBj的所有元组;的所有元组;u去掉重复的属性。去掉重复的属性。攀枝花学院计算机学院现在学习的是第21页,共45页例:已知有关系例:已知有关系R和和S如下表所示,其
17、各种连接运算如下图所示如下表所示,其各种连接运算如下图所示攀枝花学院计算机学院现在学习的是第22页,共45页10b38b3a210b36b2a17b26b2a110b35b1a17b25b1a1ES.BCR.BA不相等连接R SR.CS.E攀枝花学院计算机学院现在学习的是第23页,共45页等值连接2b38b3a210b38b3a27b26b2a13b15b1a1ES.BCR.BAR.B=S.BR S攀枝花学院计算机学院现在学习的是第24页,共45页例:自然连接(Natural join)ABCa1b1c1a2b2c2a3b3c3RBEb13b25SABCEa1b1c13a2b2c25R S攀枝
18、花学院计算机学院现在学习的是第25页,共45页除运算 给定关系给定关系R(X,Y)R(X,Y)和和S(Y,Z)S(Y,Z),其中,其中X,Y,ZX,Y,Z为属性组,为属性组,R R中的中的Y Y与与S S中的中的Y Y可以有不同的属性名,但必须出自相可以有不同的属性名,但必须出自相同的域集。同的域集。R R与与S S的除运算得到一个新关系的除运算得到一个新关系P(X)P(X),P P是是R R中满足下列条件的元组在中满足下列条件的元组在X X属性列上的投影:元组在属性列上的投影:元组在X X属属性列上分量值性列上分量值x x的的象集象集Y YX X包含包含S S在在Y Y上投影的集合。记作:上
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