БАЗЫ ДАННЫХ

1. БАЗЫ ДАННЫХ ЗАНЯТИЕ 3 Реляционная алгебра. ПУГАЧЁВ Ю.В. Учитель информатики Харьковская общеобразовательная школа І-ІІІ ступеней № 60 Харьковского городского совета Харьковской области

2. Цель: Изучить манипуляционную часть реляционной концепции; рассмотреть традиционные и специальные операторы реляционной алгебры. . Содержание: • Традиционные операции: объединение пересечение вычитание декартово произведение отношений; • Специальные операции: выборка проекция соединение деление;

3. Манипуляционная часть Реляционная алгебра Реляционное исчисление Отношение 1 Отношение 3 Операция Отношение 2 Сотрудники Фамилии сотрудников Проекция На основании реляционной алгебры разработан структури-рованный язык запросов SQL (Structure Query Languige)

4. Основные операции реляционной алгебры • Традиционные операции: • Объединение; • Пересечение; • Вычитание; • Декартово произведение; • Специальные операции: • Выборка; • Проекция; • Соединение; • Деление.

5. А С В Объединение двух односхемных отношений А и В- отношение С, построенное по той же схеме и содержащее все кортежи отношения А и все кортежи отношенияВ. Графическое представление: C = A UNION B; Пример: Книги художественного отдела Книги отделов технической и художественной литературы Объединение отношений Книги отдела технической литературы

6. Пересечение двух односхемных отношений А и В- отношение С, построенное по той же схеме и содержащее только те кортежи отношения А, которые есть в отношении В. А Графическое представление: C = A INTERSECT B; С Пример: В Пациенты поликлиники № 26 Пересечение отношений Сотрудники университета, находящиеся на диспанцеризации в поликлинике № 26 Сотрудники университета

7. Вычитание двух односхемных отношений А и В- отношение С, построенное по той же схеме и содержащее те кортежи отношения А, которых нет в отношении В. С C = A MINUS B; Графическое представление: Пример: Сотрудники предприятия А В Вычитание отношений Сотрудники предприятия, не прошедшие медосмотр Сотрудники предприятия, прошедшие медосмотр

8. Декартово произведение двух отношений А и В- отношение С, схема которого включает все атрибуты отношений А и В, а тело отношения состоит из всевозможных сцеплений кортежей отношений А и В. C = A TIMES B; Пример: Экзаменационная ведомость Студенты Декартово произведение отношений Экзамены

9. Выборка на отношении А- отношение С, построенное по той же схеме что и отношение А и содержащее подмножество кортежей отношения А, удовлетворяющих условию выборки. Графическое представление: C = A WHERE условие выборки; Пример: Выборка Книги художественного отдела (А) Книги с номерами от 2000 до 3000 (С) C = A WHERE (Номер книги > 2000) AND (Номер книги < 3000);

10. Проекция отношения А - отношение С, схема которого состоит из подмножества атрибутов, по которым производится проекция, а кортежи содержат соответствующие значения из кортежей отношения А. Графическое представление: C = A [проецируемые атрибуты]; Проекция Пример: Инвентеризация книг (С) Книги художественного отдела (А) C = A [Номер книги, Название];

11. Примеры выборок и проекций на языке SQL Выборка C = A WHERE (Номер книги > 2000) AND (Номер книги < 3000); Запрос на языке SQL SELECT * FROM A WHERE (Номер книги > 2000) AND(Номер книги < 3000); Проекция C = A [Номер книги, Название]; Запрос на языке SQL SELECT Номер книги, Название FROM A;

12. Соединение отношений А и Вподобно декартовому произведению отношений, но сцепление кортежей отношений А и В происходит не каждое с каждым, а по некоторому условию. C = A TIMES B WHERE условие соединения; Естественное соединение отношений А и В - соединение по условию равенства значений некоторого атрибута отношений А и В (чаще всего равенство значений первичного и внешнего ключа). Соединение C = A TIMES B WHERE A[d]=B[d]; C = A JOIN B;  - соединение (тета-соединение) отношений А и В- соединение по условию не равенства значений атрибутов отношений А и В. C = A TIMES B WHERE A[d]B[d]; где  - операторы >, >=,<, <=, <> и т.д.

13. Банки (А) Сберегательные книжки (В) Пример естественного соединения Ведомость вкладов (С) C = А JOIN B = A TIMES B WHERE A[Номер банка]=B[Номер банка] ;

14. Пример тета-соединения Женщины (В) Мужчины (А) Возможные пары (С) C = A TIMES B WHERE (A[Возраст] >= B[Возраст]-1) AND NOT (A[Возраст] >= B[Возраст]+10) ;

15. Пусть отношение А, называемое делимым, содержит атрибуты (а1, а2, а3, …, аn). Отношение В – делитель – содержит подмножество атрибутов отношения А, например, (а1, а2, …, ак). Результирующее отношение С определено на атрибутах отношения А, которых нет в В, т.е. (ак+1, ак+2, …, аn). Кортеж включается в отношение С только, если его декартово произведение с отношением В содержится в делимом отношении А. C = A DIVIDEBY B; Пример: Деление отношений Условие повышения стипендии (В) Ведомость (А) Список студентов для повышения стипендии (С)

16. Свойства основных операций реляционной алгебры и ограничения их выполнения

17. Достоинства и недостатки реляционной алгебры Реляционную алгебру можно считать: • полной,т.к. с помощью реляционных операторов можно сформулировать практически любой запрос и получить отношение практически любого вида • замкнутой, т.к. в реляционной модели можно использовать вложения сколь угодно сложной структуры Недостаток: Невозвожно получить кросс-таблицы (перекрестные запросы) Автомобили «Кросс-таблица» - таблица, атрибуты в которой формируются из значений другой таблицы. Статистика по автомобилям