CSDL chương 3 đại số quan hệ

Chương Đại số quan hệ (Relational algebra) ThS Trần Nguyễn Minh Thái Emai: tnmthai@cit.ctu.edu.vn Bộ môn HTTT - ĐHCT Tháng 12/2015 Nội dung ● Giới thiệu ● Một số khái niệm ● Các phép toán ● Các phép toán khác Trần Nguyễn Minh Thái Nội dung ● Giới thiệu ● Một số khái niệm ● Các phép toán ● Các phép toán khác Trần Nguyễn Minh Thái Giới thiệu ● Là ngôn ngữ hình thức cho mô hình quan hệ ● Được phát triển trước ngôn ngữ SQL ● Tập thao tác mô hình quan hệ ĐSQH ● Ý nghĩa tầm quan trọng ĐSQH: – Cung cấp tảng cho thao tác mô hình quan hệ – Nó sử dụng sở cho việc cài đặt tối ưu hóa câu truy vấn – Một số khái niệm tích hợp vào ngôn ngữ truy vấn chuẩn SQL Trần Nguyễn Minh Thái Nội dung ● Giới thiệu ● Một số khái niệm ● Các phép toán ● Các phép toán khác Trần Nguyễn Minh Thái Ký hiệu • Tập thuộc tính U = {A1, A2,…, An} • D1, D2,…, Dn tương ứng miền giá trị thuộc tính A1, A2,…, An • R, S quan hệ • Quan hệ R gồm tập thuộc tính U, ký hiệu R(U) Trần Nguyễn Minh Thái CSDL Ví dụ • Sử dụng lược đồ CSDL CSDL trường đại học – SINHVIEN (MASV, hoten, namsinh, diachi, #ML) – LOP (ML, tenlop) – MONHOC (MM, tenmon, TC, LT, TH) – DIEM (#MASV, #MM, hk, nk, diem) – GIAOVIEN (MAGV, hotenGv, namsinhGv, diachiGv) – DAY (#MAGV, #MM, hk, nk) Trần Nguyễn Minh Thái Định nghĩa quan hệ • Định nghĩa – Quan hệ R tập thuộc tính U={A1, A2,…, An} tập tích Descartes D1x D2x…x Dn – Mỗi phần tử t=(d1, d2,…, dn)/ di  Di , i = 1, 2, …, n quan hệ • Ví dụ: xét tập thuộc tính U = {ML, tenlop} – Dom(ML)= {DI1295A1, DI1295A2, DI1395A3} = D – Dom(tenlop)= {HTTT 1, HTTT 2, HTTT } = D2 => tích Descartes D1x D2 có 3x3 bộtenlop ML Þ Có thể có nhiều quan hệ hình thành từ Một DI1295A1 HTTT số quan hệ DI1295A2 HTTT DI1395A3 Trần Nguyễn Minh Thái HTTT Đại số quan hệ • Định nghĩa: – ĐSQH ký hiệu =(R,O) • R: quan hệ • O: tập phép toán quan hệ – Các phép toán quan hệ: • Đầu vào: nhiều quan hệ • Đầu hay kết quả: quan hệ hay quan hệ kết • Biểu thức quan hệ: – Biểu thức gồm quan hệ CSDL quan hệ phép toán quan hệ Trần Nguyễn Minh Thái Nội dung ● Giới thiệu ● Một số khái niệm ● Các phép toán ● Các phép toán khác Trần Nguyễn Minh Thái Phép kết nối mở rộng • Ví dụ MSSV, hoten(SINHVIEN) MSSV Hoten 1940636 Phạm Thị Ngọc Diễm 1940647 Trần Thanh Điền 1940763 Nguyễn Văn Đậm 1940836 Lê Thị Thùy Linh 1940852 Đặng Thùy Lan MSSV, MM(DIEM) MSSV 1940636 1940647 1940763 MM CT104 CT165 CT304 1940763 1940630 CT106 CT114 Trần Nguyễn Minh Thái Phép kết nối mở rộng Kết nối tự nhiên: MSSV, hoten(SINHVIEN) * MSSV, MM(DIEM) MSSV Hoten MM 1940636 Phạm Thị Ngọc Diễm CT104 1940647 Trần Thanh Điền CT165 1940763 Nguyễn Văn Đậm CT304 1940763 Nguyễn Văn Đậm CT106 Trần Nguyễn Minh Thái Phép kết nối mở rộng Mở rộng bên trái MSSV, hoten(SINHVIEN) > MSSV, MM(DIEM) MSSV Hoten MM 1940636 Phạm Thị Ngọc Diễm CT104 1940647 Trần Thanh Điền CT165 1940763 Nguyễn Văn Đậm CT304 1940763 Nguyễn Văn Đậm CT106 1940836 Lê Thị Thùy Linh null 1940852 Đặng Thùy Lan null Trần Nguyễn Minh Thái Phép kết nối mở rộng Mở rộng bên phải: MSSV, hoten(SINHVIEN) < MSSV, MM(DIEM) MSSV Hoten MM 1940636 Phạm Thị Ngọc Diễm CT104 1940647 Trần Thanh Điền CT165 1940763 Nguyễn Văn Đậm CT304 1940763 Nguyễn Văn Đậm CT106 1940630 null CT114 Trần Nguyễn Minh Thái Phép kết nối mở rộng Mở rộng hai bên: MSSV, hoten(SINHVIEN) >< MSSV, MM(DIEM) MSSV Hoten MM 1940636 Phạm Thị Ngọc Diễm CT104 1940647 Trần Thanh Điền CT165 1940763 Nguyễn Văn Đậm CT304 1940763 Nguyễn Văn Đậm CT106 1940836 Lê Thị Thùy Linh null 1940852 Đặng Thùy Lan null 1940630 null CT114 Trần Nguyễn Minh Thái Nội dung ● Giới thiệu ● Một số khái niệm ● Các phép toán ● Các phép toán khác Trần Nguyễn Minh Thái Các phép toán khác ● Phép chia ● Tích Descartes ● Các hàm kết tập Trần Nguyễn Minh Thái Phép chia (Division) • Ký hiệu / Định nghĩa – R(U) quan hệ bậc n – S(V) quan hệ bậc m, V ≠ , UV ≠  – Phép chia quan hệ R cho S, ký hiệu R/S, cho kết quan hệ gồm t có n-m thuộc tính nhận giá trị U\V thuộc tính cho vS (t,v)  R R / S={ t/ t[U\V]  (vS, (t,v) R)} Trần Nguyễn Minh Thái Phép chia (Division) • Ví dụ 1 : Cho hai quan hệ R S A B B A a 1 b a a c c • Ví dụ 2: Tìm MSSV học tất môn học Trần Nguyễn Minh Thái c Phép tích Descartes • Ký hiệu x – R(U) quan hệ bậc n – S(V) quan hệ bậc m, UV = , UV ≠  đặt tên lại cho thuộc tính trùng tên – Phép tích Descartes quan hệ R S, ký hiệu RxS, quan hệ có |R|.|S| có dạng (u,v), có n+m thuộc tính, uR vS R x S={ (u,v)/ uR  v S} Trần Nguyễn Minh Thái Phép tích Descartes • Ví dụ: Cho quan hệ R S: A B C A B C a 1 a 1 b 2 a a b c b 2 c a a 2 c 1 c 1 c 2 c 2 Trần Nguyễn Minh Thái Các hàm kết tập (Aggregate Functions) • • • • Đầu vào : tập giá trị thuộc tính Đầu : giá trị Cho quan hệ R(U) thuộc tính AU Các hàm : – AVGA(R) : tính giá trị trung bình thuộc tính A – MINA(R) : tìm giá trị nhỏ thuộc tính A – MAXA(R) : tìm giá trị lớn thuộc tính A – SUMA(R) : tính tổng giá trị thuộc tính A – COUNTA(R) : đếm số giá trị thuộc tính A Trần Nguyễn Minh Thái Các hàm kết tập (Aggregate Functions) • Ví dụ: 1) Hãy cho biết điểm trung bình, điểm lớn nhất, điểm nhỏ môn CSDL 2) Hãy cho biết số môn mà sinh viên Nguyễn Văn An học 3) Tổng số tín mà sinh viên Nguyễn Văn An học Trần Nguyễn Minh Thái Các hàm kết tập nhóm • Sử dụng hàm kết tập nhóm tập giá trị, tập tất giá trị • Cho E biểu thức quan hệ • Hàm kết tập nhóm có dạng: G1, G2, …, Gm G F (A ), F (A ), …, F (A )(E) 1 2 p p • Trong đó: – Gi thuộc tính mà việc chia nhóm dựa – Fi hàm kết tập – Ai thuộc tính • Kết gồm m+p thuộc tính (các thuộc tính phân nhóm giá trị cácMinh hàm Trần Nguyễn Thái kết tập) Các hàm kết tập nhóm • Ví dụ: Hãy cho biết điểm trung bình, điểm lớn nhất, điểm nhỏ sinh viên Trần Nguyễn Minh Thái [...]... thuộc tính hoặc quan hệ – S(A1, A2,…, An) (R) : đặt lại tên quan hệ và các thuộc tính – S (R) : đặt lại tên quan hệ, giữ nguyên các thuộc tính – Ví dụ: ● S(MSSV, hoten(SINHVIEN)) ● S(ma,ten) (MSSV, hoten(SINHVIEN)) Trần Nguyễn Minh Thái Các phép toán trên tập hợp • Hai quan hệ tương thích – Hai quan hệ tương thích nếu • Có cùng bậc n • Thuộc tính thứ j= 1,2, …,n của hai quan hệ có cùng miền giá... toán chỉ thao tác trên một quan hệ Đầu vào của chúng là một quan hệ và trả về kết quả là một quan hệ mới Gồm các phép toán: – Chọn, – Chiếu, – Đổi tên Trần Nguyễn Minh Thái Phép chọn • Phép chọn (Selection) được sử dụng để chọn ra một tập hợp con các bộ từ một quan hệ thỏa mãn một điều kiện chọn Ký hiệu  Định nghĩa – Cho quan hệ R(U) – Cho E: biểu thức logic gồm • Các phép toán số học và • Logic : < MSSV, MM(DIEM) MSSV Hoten MM 1940 636 Phạm Thị Ngọc Diễm CT104 1940647 Trần Thanh Điền CT165 19407 63 Nguyễn Văn Đậm CT304 19407 63 Nguyễn Văn Đậm CT106 1940 836 Lê Thị Thùy Linh null 1940852 Đặng Thùy Lan null 1940 630 null CT114 Trần Nguyễn Minh Thái Nội dung ● Giới thiệu ● Một số khái niệm ● Các phép toán cơ bản ● Các phép toán khác Trần Nguyễn Minh Thái Các... tS} ● Ví dụ 1:ACho B2 quan hệ R và S TìmA R BS C C 1 a 2 1 a 2 5 x 4 6 y 4 2 b 2 2 b 2 Trần Nguyễn Minh Thái ● Ví dụ 2 : Tìm mã số sinh viên vừa học môn TH409 vừa học Phép trừ • Ký hiệu \ Định nghĩa Hiệu của hai quan hệ tương thích R và S, ký hiệu R\S, gồm các bộ thuộc R và không thuộc S R \ S={ t/ tR  tS} ● A B C A B C 1 a 2 5 x 4 6 y 4 2 b 2 2 b 2 Ví dụ 1: Cho 2 quan hệ R và S Tìm1 R\S a Trần... CT304 19407 63 1940 630 CT106 CT114 Trần Nguyễn Minh Thái Phép kết nối mở rộng Kết nối tự nhiên: MSSV, hoten(SINHVIEN) * MSSV, MM(DIEM) MSSV Hoten MM 1940 636 Phạm Thị Ngọc Diễm CT104 1940647 Trần Thanh Điền CT165 19407 63 Nguyễn Văn Đậm CT304 19407 63 Nguyễn Văn Đậm CT106 Trần Nguyễn Minh Thái Phép kết nối mở rộng Mở rộng bên trái MSSV, hoten(SINHVIEN) > MSSV, MM(DIEM) MSSV Hoten MM 1940 636 Phạm Thị Ngọc