Đại số quan hệ và phép tính quan hệ

Tài liệu này dành cho sinh viên, giáo viên khối ngành công nghệ thông tin tham khảo và có những bài học bổ ích hơn, bổ trợ cho việc tìm kiếm tài liệu, giáo án, giáo trình, bài giảng các môn học khối ngành công nghệ thông tin

1 i s quan h và Phép tính quan h Chng 4 Ni dung trình bày ̇ Gii thiu ̇ Phép toán mt ngôi ̇ Phép toán hai ngôi. ̇ Phép toán khác. ̇ Phép tính quan h bin b. ̇ Phép tính quan h bin min. 2 Gii thiu (1) ̇ i s quan h •Làtp hp các phép toán c s ca mô hình d liu quan h. •Biu thc đi s quan h là mt chui các phép toán. •Kt qu ca mt biu thc là mt th hin quan h. ̇ Ý ngha •C s hình thc cho các phép toán ca mô hình quan h. •C s đ cài đt và ti u hóa các truy vn trong các HQT CSDL quan h. • c áp dng trong SQL. Gii thiu (2) ̇ Toán hng • Các th hin quan h. •Các tp hp. ̇ Toán t là các phép toán • Phép toán tp hp -Hi, giao, hiu, tích Cartesian. • Phép toán quan h -Chn, chiu, kt, chia, đi tên. -Mt s phép toán khác. 3 Phép toán 1 ngôi ̇ Là các phép toán ch tác đng lên mt quan h. ̇ Gm • Phép chn (Select). • Phép chiu (Project). • Phép đi tên (Rename). Phép chn (1) ̇  rút trích các b d liu tha điu kin chn t mt quan h. ̇ Cú pháp • σ <K> (R). •<K> là biu thc logic. 1023 ββ 71 αα DCBA σ A= B ∧ D> 5 (R) 1023 ββ 312 ββ 75 βα 71 αα DCBAR 4 Phép chn (2) ̇ Biu thc điu kin •Cha các mnh đ có dng -<thuc tính> <toán t so sánh> <hng s>. -<thuc tính> <toán t so sánh> <thuc tính>. • Toán t so sánh: =, <, ≤, >, ≥, ≠. •Các mnh đ đc ni bi toán t logic: ∧, ∨, ¬. ̇ c trng • Phép chn có tính giao hoán. - σ <K1> (σ <K2> (R)) = σ <K2> (σ <K1> (R)). •Kt qu là mt quan h - Có cùng bc vi R. -Cós b ít hn hoc bng s b ca R. Phép chiu (1) ̇  rút trích các ct ng vi các thuc tính nào đó ca mt quan h. ̇ Cú pháp • π <DSTT> (R). • <DSTT> là danh sách các thuc tính ca R. 1023 ββ 312 ββ 75 βα 71 αα DCBAR π A,D (R) 10 β 3 β 7 α 7 α DA 10 β 3 β 7 α DA 5 Phép chiu (2) ̇ c trng • Phép chiu không có tính giao hoán. - π <DSTT1> (π <DSTT2> (R)) ≠π <DSTT2> (π <DSTT1> (R)). • Phép chiu loi b các b trùng nhau. •Kt qu là mt quan h -Cóbc bng s thuc tính ca danh sách thuc tính. -Cóbc nh hn hoc bng bc ca R. -Cós b ít hn hoc bng s b ca R. ̇ M rng phép chiu • Cho phép s dng các phép toán s hc trong danh sách thuc tính. - π A,2*C (R). Chui các phép toán và phép gán ̇ Chui các phép toán •Mun s dng kt qu ca phép toán này làm toán hng ca phép toán khác. •Mun vit các phép toán lng nhau. - π A,C (σ A=B ∧ D>5 (R)) ̇ Phép gán •Mun lu li kt qu ca mt phép toán. •  đn gin hóa mt chui phép toán phc tp. •Cúpháp -R’← E -E làbiu thc đi s quan h. •Víd -R’←σ A=B ∧ D>5 (R) π A,C (R’) 6 Phép đi tên ̇  đi tên quan h và các thuc tính. ̇ Cú pháp: cho quan h R(A 1 , , A n ) • i tên quan h R thành S - ρ S (R). • i tên quan h R thành S và các thuc tính A i thành B i - ρ S(B1, B2, , Bn) (R). • i tên các thuc tính A i thành B i - ρ (B1, B2, , Bn) (R). • i tên quan h R thành S và thuc tính A 1 thành B 1 - ρ S(B1, A2, A3, , An) (R). • i tên thuc tính A 1 thành B 1 - ρ (B1, A2, A3, , An) (R). Mt s ví d ̇ Tìm các nhân viên làm vic trong phòng s 4. • σ MaPB = 4 (NHANVIEN) ̇ Tìm các nhân viên làm vic trong phòng s 4 và có mc lng t 25.000 đn 40.000. • σ MaPB = 4 ∧ Luong ≥ 25.000 ∧ Luong ≤ 40.000 (NHANVIEN) ̇ Cho bit h, tên, gii tính và mc lng ca các nhân viên. • π Ho, Ten, Gtinh, Luong (NHANVIEN) ̇ Cho bit h, tên, gii tính và mc lng ca các nhân viên ca phòng s 5. • π Ho, Ten, Gtinh, Luong (σ MaPB = 5 (NHANVIEN)) 7 Phép toán 2 ngôi ̇ Là các phép toán tác đng lên hai quan h. ̇ Gm 2 loi • Phép toán tp hp - Phép hi (Union). - Phép giao (Intersection). - Phép hiu (Mimus). - Phép tích Cartesian. • Phép toán phi tp hp - Phép kt (Join). - Phép chia (Division). Phép toán tp hp (1) ̇ Ch đc s dng khi hai quan h đc tác đng là kh hp. ̇ Hai quan h R(A 1 , , A n ) và S(B 1 , , B n ) gi là kh hp nu •Bc R = Bc S. •Min xác đnh A i ≡ Min xác đnh B i , vi i = 1, , n. 8 Phép hi ̇ Hi ca R và S •R ∪ S • Là quan h gm các b thuc R hoc thuc S. •Các b trùng nhau b loi đi. ̇ R ∪ S = {t | t ∈ R ∨ t ∈ S} 23 β 12 β 5 α 1 α CAR 23 β 12 γ 1 α CAS 1 α 23 β 12 β 5 α 12 γ 23 β 1 α CA R ∪ S 12 β 23 β 12 γ 5 α 1 α CA Phép giao ̇ Giao ca R và S •R ∩ S • Là quan h gm các b thuc R đng thi thuc S. ̇ R ∩ S = {t | t ∈ R ∧ t ∈ S} 23 β 12 β 5 α 1 α CAR 23 β 12 γ 1 α CAS R ∩ S 23 β 1 α CA 9 Phép hiu ̇ Hiu ca R và S •R -S • Là quan h gm các b thuc R nhng không thuc S. ̇ R - S = {t | t ∈ R ∧ t ∉ S} 23 β 12 β 5 α 1 α CAR 23 β 12 γ 1 α CAS R - S 12 β 5 α CA Phép toán tp hp (2) ̇ c trng • Phép hi và giao có tính giao hoán -R ∪ S = S ∪ R và R ∩ S = S ∩ R. • Phép hi và giao có tính kt hp -R ∪ (S ∪ T) = (R ∪ S) ∪ T và R ∩ (S ∩ T) = (R ∩ S) ∩ T. 10 Phép tích Cartesian ̇ Tích Cartesian ca R và S (không nht thit kh hp). •R × S • Là quan h Q mà mi b là mt t hp ca mt thuc R và mt b thuc S. •Bc Q = Bc R + Bc S. •S b Q = S b R × S b S. ̇ R × S = {(a 1 , , a m , b 1 , , b n ) | (a 1 , , a m ) ∈ R ∧ (b 1 , , b n ) ∈ S} 12 ββ 5 βα 1 αα CBAR 75 71 EDS 751 αα 715 βα 5 1 5 1 D 712 ββ 712 ββ 75 βα 71 αα ECBA R × S Mt s ví d ̇ Tìm mã s các nhân viên ca phòng s 5 hoc giám sát trc tip các nhân viên phòng s 5. •Q1 ←σ MaPB = 5 (NHANVIEN) Q2 ←π MaNV (Q1) Q3 ←π MaGS (Q1) Q ← Q2 ∪ Q3 ̇ Cho bit h, tên ca các nhân viên n và tên các thân nhân ca h. •Q1 ←σ GTinh = ‘Nu’ (NHANVIEN) Q2 ←ρ (HoNV, TenNV, MaNV1) (π Ho, Ten, MaNV (Q1)) Q3 ← Q2 × THANNHAN Q4 ←σ MaNV1 = MaNV (Q3) Q ←π HoNV, TenNV, Ten (Q4) [...]... cùng tên thì ph i th c hi n phép toán i tên tr c khi k t • R(A, B, C) và S(E, F), mu n k t t nhiên trên 2 c p thu c tính (A, E) và (C, F) - R ( (A, C)(S)) 12 Phép chia (1) ̇ rút trích các b c a m t quan h liên quan v i t t c các b c a quan h còn l i ̇ Cho 2 quan h R(Z) và S(X) • • • • Z t p h p các thu c tính c a quan h R X t p h p các thu c tính c a quan h S X Z R chia S là quan h T(Y) v i Y = Z – X... P(x)” và “ x A, P(x)” là các l ng t hóa c a v t ng t ph d ng ng t t n t i - x không còn là bi n t do, nó b bu c b i các l ng t hay 18 Phép tính quan h (2) ̇ T ng quan • • • • Ngôn ng hình th c c a mô hình quan h Ch quan tâm n n i dung d li u c n truy v n Ngôn ng phi th t c D a trên logic toán h c ̇ Chia làm 2 d ng • Phép tính quan h bi n b • Phép tính quan h bi n mi n (mi n xác nh) Bi n b và quan. .. (Tuple Variable) • Bi n bi n thiên trên m t quan h R xác nh ̇ R c g i là quan h mi n giá tr c a bi n b (Range Relation) ̇ Phép tính quan h bi n b n gi n • {t | P(t)} - t là bi n b - P(t) là v t ho c công th c ̇ Ví d • {t | t NHANVIEN t.Luong > 50000} • {t.Ho, t.Ten | NHANVIEN(t) t.Luong > 50000} 19 Bi u th c và công th c (1) ̇ Bi u th c t ng quát c a phép tính quan h bi n b • {t1.Aj, t2.Ak, , tn.Am |... 5 12 12 11 Phép k t b ng ̇ T t c các toán t so sánh trong bi u th c i u ki n = R A B C S E 1 F R A=E C=F S A B C u là E F 1 1 1 5 4 12 12 5 12 12 ̇ Trong m i b luôn có m t ho c nhi u c p thu c tính có giá tr gi ng nhau Phép k t t nhiên ̇ Là phép k t b ng và các c p thu c tính trong các m nh ph i cùng tên và cùng mi n xác nh R A B C S 1 A C R S A B C 1 1 5 4 12 5 12 12 ̇ N u các c p thu c tính không... Outer Join) - R < K> S Phép k t m r ng trái ̇ Gi l i t t c các b c a quan h bên trái phép toán k t mà không liên k t c v i b nào c a quan h bên ph i R A B C A 12 23 R C S - < K> là bi u th c logic • K t b ng (Equi Join) • K t t nhiên (Natural Join) - R S ho c R * S Phép k t theta ̇ Bi u th c i u ki n • Ch a các m nh có d ng - Ai Bj + Ai là thu c tính c a R + Bj là thu c tính c a S + Mi n xác nh Ai Mi n xác nh Bj... các bi n b - Ai là thu c tính c a quan h mi n giá tr ng v i bi n b ti ̇ Công th c nguyên t • Thu c m t trong 3 d ng sau t NHANVIEN ho c NHANVIEN(t) - t R ho c R(t) - ti.A tj.B t.MaNV = s.MaNV - ti.A c t.Luong > 50000 • Có chân tr ÚNG ho c SAI Bi u th c và công th c (2) ̇ P c xây d ng t các công th c nguyên t liên k t v i nhau b i các phép toán logic , , theo... 2 7 23 12 3 12 3 null null null 23 10 23 10 Phép k t m r ng hai phía ̇ Gi l i t t c các b c a t ng quan h hai bên phép toán k t mà không liên k t c v i b nào c a quan h còn l i R A B C 1 A 23 S D E 1 7 2 R C=D S D E 1 7 12 12 3 23 12 B C 1 5 23 10 5 null null 7 12 2 7 3 23 null null null 10 17 M t s ví d ̇ V i m i phòng ban cho bi t mã s , t ng s nhân viên và m c l ng trung bình • (MaPB, SoNV, LuongTB)(MaPB . 1 i s quan h và Phép tính quan h Chng 4 Ni dung trình bày ̇ Gii thiu ̇ Phép toán mt ngôi ̇ Phép toán hai ngôi. ̇ Phép toán khác. ̇ Phép tính quan h bin b. ̇ Phép tính quan h bin. trích các b ca mt quan h liên quan vi tt c các b ca quan h còn li. ̇ Cho 2 quan h R(Z) và S(X) •Z tp hp các thuc tính ca quan h R. •X tp hp các thuc tính ca quan h S. •X ⊆ Z. •. D>5 (R) π A,C (R’) 6 Phép đi tên ̇  đi tên quan h và các thuc tính. ̇ Cú pháp: cho quan h R(A 1 , , A n ) • i tên quan h R thành S - ρ S (R). • i tên quan h R thành S và các thuc tính A i thành B i - ρ S(B1,