Slide bài giảng môn cơ sở dữ liệu (ĐH quốc gia HCM)

BUỔI Bài 7: Ngôn ngữ Đại số quan hệ Khoa HTTT - Dương Khai Phong Nội dung Giới thiệu Biểu thức đại số quan hệ Các phép tốn Ví dụ Khoa HTTT - Dương Khai Giới thiệu Đại số quan hệ (ĐSQH) có tảng tốn học (cụ thể lý thuyết tập hợp) để mơ hình hóa CSDL quan hệ Đối tượng xử lý quan hệ sở liệu quan hệ Chức năng: Cho phép mô tả phép tốn rút trích liệu từ quan hệ sở liệu quan hệ Cho phép tối ưu q trình rút trích phép tốn có sẵn lý thuyết tập hợp Khoa HTTT - Dương Khai Biểu thức đại số quan hệ Biểu thức ĐSQH biểu thức gồm phép toán ĐSQH Biểu thức ĐSQH xem quan hệ (khơng có tên) Có thể đặt tên cho quan hệ tạo từ biểu thức ĐSQH Có thể đổi tên thuộc tính quan hệ tạo từ biểu thức ĐSQH Khoa HTTT - Dương Khai Các phép toán 3.1 Giới thiệu 3.2 Phép chọn 3.3 Phép chiếu 3.4 Phép gán 3.5 Các phép toán tập hợp 3.6 Phép kết 3.7 Phép chia 3.8 Hàm tính tốn gom nhóm Khoa HTTT - Dương Khai Các phép toán 3.1 Giới thiệu Có năm phép tốn bản: Chọn ( Chiếu ) ( : )  ( )  ( [ ] ) Tích (  ) Hiệu ( )  Hội (  ) Khoa HTTT - Dương Khai Các phép toán 3.1 Giới thiệu Các phép tốn khác khơng hữu ích: Giao (  ) Kết () Chia ( ) Phép bù (  ) Đổi tên (  ) Phép gán (  ) Kết sau thực phép tốn quan hệ, kết hợp phép toán để tạo nên phép toán Khoa HTTT - Dương Khai Các phép tốn 3.2 Phép chọn (SELECTION): Ý nghĩa: trích chọn (dòng) từ quan hệ R Các trích chọn phải thỏa mãn điều kiện chọn p σ p (R) Định nghĩa: σ p (R) {t | t  R, p (t )} Ký hiệu: p(t):thỏa điều kiện p Kết trả về: quan hệ, có danh sách thuộc tính với quan hệ R Khơng có kết trùng Phép chọn có tính giao hốn σ p1 (σ p (R))  σ p (σ p1 (R))  σ p1  p (R) Khoa HTTT - Dương Khai Các phép toán 3.2 Phép chọn (SELECTION): Ví dụ: cho lược đồ CSDL Quản lí giáo vụ HOCVIEN (MAHV, HO, TEN, NGSINH, GIOITINH, NOISINH, MALOP) LOP (MALOP, TENLOP, TRGLOP, SISO, MAGVCN) KHOA (MAKHOA, TENKHOA, NGTLAP, TRGKHOA) MONHOC (MAMH, TENMH, TCLT, TCTH, MAKHOA) DIEUKIEN (MAMH, MAMH_TRUOC) GIAOVIEN(MAGV,HOTEN,HOCVI,HOCHAM,GIOITINH,NGSINH,NGVL, HESO, MUCLUONG, MAKHOA) GIANGDAY(MALOP,MAMH,MAGV,HOCKY, NAM,TUNGAY,DENNGAY) KETQUATHI (MAHV, MAMH, LANTHI, NGTHI, DIEM, KQUA) Khoa HTTT - Dương Khai Các phép tốn 3.2 Phép chọn (SELECTION): Tìm học viên “Nam’ có nơi sinh ‘TpHCM’  SQL: SELECT * FROM HOCVIEN WHERE GIOITINH=‘NAM’ AND NOISINH=‘TPHCM’  ĐSQH: (Gioitinh=‘Nam’) (Noisinh=‘TpHCM’)(HOCVIEN) HOCVIEN Mahv HoTen K1103 Ha Duy Lap Gioitinh Nam Noisinh Nghe An Malop K11 K1104 Tran Ngoc Linh K1102 Han Nu Tay Ninh Kien Giang K11 K1105 Tran Minh Long Nam TpHCM K11 K1106 Le Nhat Minh TpHCM K11 Nam Khoa HTTT - Dương Khai 10 Các phép toán 3.3 Phép chiếu (PROJECT): Ý nghĩa: Sử dụng để trích chọn giá trị vài thuộc tính quan hệ Ký hiệu:  A1 , A , ,A k (R) Trong đó: Ai tên thuộc tính chiếu Kết trả về: quan hệ có k thuộc tính theo thứ tự liệt kê Các dòng trùng lấy Phép chiếu khơng có tính giao hốn Khoa HTTT - Dương Khai 11 Các phép toán 3.3 Phép chiếu (PROJECT): Tìm mã số,họ tên học viên “Nam’ có nơi sinh ‘TpHCM’  SQL: SELECT MaHV,HoTen FROM HOCVIEN WHERE GIOITINH=‘NAM’ AND NOISINH=‘TPHCM’  ĐSQH:  Mahv,Hoten (Gioitinh=‘Nam’) (Noisinh=‘TpHCM’)(HOCVIEN) HOCVIEN Mahv HoTen Gioitinh Noisinh Malop K1103 Ha Duy Lap Nam Nghe An K11 K1102 Tran Ngoc Han Nu Kien Giang K11 K1105 Tran Minh Long Nam TpHCM K11 K1106 Le Nhat Minh TpHCM K11 Nam Khoa HTTT - Dương Khai 12 Các phép toán 3.4 Phép gán (ASSIGNMENT): Ý nghĩa: dùng để diễn tả câu truy vấn phức tạp Ký hiệu: A  B Kết bên phải phép gán gán cho biến quan hệ nằm bên trái Ví dụ: R(HO,TEN,LUONG)  HONV,TENNV,LUONG(NHANVIEN) Khoa HTTT - Dương Khai 13 Các phép toán 3.5 Các phép toán tập hợp 3.5.1 Giới thiệu 3.5.2 Phép hội 3.5.3 Phép trừ 3.5.4 Phép giao 3.5.5 Phép tích Khoa HTTT - Dương Khai 14 Các phép toán 3.5 Các phép toán tập hợp 3.5.1 Giới thiệu Các phép toán thực quan hệ xuất phát từ lý thuyết tập hợp toán học: Phép hội (RS) Phép trừ (R-S) Phép tích (RS) Phép giao (RS) Đối với phép hội, giao, trừ, quan hệ R S phải khả hợp: Số lượng thuộc tính R S phải nhau: R(A1,A2,…An) S(B1,B2,…Bn) Miền giá trị thuộc tính phải tương thích: dom(Ai)=dom(Bi) Quan hệ kết phép hội, giao, trừ có tên thuộc tính với quan hệ Khoa HTTT - Dương Khai 15 Các phép toán 3.5 Các phép toán tập hợp 3.5.2 Phép Hội (UNION): Ký hiệu: RS Định nghĩa: RS={ t | tR v t  S} Trong R,S hai quan hệ khả hợp Ví dụ: Học viên khen thưởng đợt đợt DOT1 Mahv Hoten Hoten K1103 Le Van Tam K1103 Le Van Tam K1101 Le Kieu My K1114 Tran Ngoc Han K1114 K1114 K1203 Le Thanh Hau Mahv Hoten Tran Ngoc Han DOT2 Mahv Tran Ngoc Han K1203 Le Thanh Hau K1308 Nguyen Gia K1308 Nguyen Gia K1101 Khoa HTTT - Dương Khai 16 Le Kieu My Các phép toán 3.5 Các phép toán tập hợp 3.5.3 Phép trừ (SET DIFFERENCE): Ký hiệu: R - S Định nghĩa: R- S={ t | tR  t  S} Trong R,S hai quan hệ khả hợp Ví dụ: Học viên khen thưởng đợt không khen thưởng đợt DOT1 Mahv Hoten DOT2 Mahv Hoten Mahv Hoten K1103 Le Van Tam K1103 Le Van Tam K1101 Le Kieu My K1203 Le Thanh Hau K1114 K1114 K1308 Nguyen Gia Tran Ngoc Han Tran Ngoc Han K1203 Le Thanh Hau K1308 Nguyen Gia Khoa HTTT - Dương Khai 17 Các phép toán 3.5 Các phép toán tập hợp 3.5.4 Phép Giao (SET INTERSECTION): Ký hiệu: RS RS Định nghĩa: R  S={ t | tR  t  S} hoặc: R  S= R – (R  S) Trong R,S hai quan hệ khả hợp Ví dụ: Học viên khen thưởng đợt đợt DOT1 Mahv Hoten DOT2 Mahv Hoten K1103 Le Van Tam K1101 Le Kieu My K1114 K1114 Tran Ngoc Han Tran Ngoc Han Mahv Hoten K1114 Tran Ngoc Han K1203 Le Thanh Hau K1308 Nguyen Gia Khoa HTTT - Dương Khai 18 Các phép toán 3.5 Các phép toán tập hợp 3.5.5 Phép Tích: Ký hiệu: R X S Định nghĩa: R X S={ trts | trR  ts  S} - Nếu R có n S có m kết n*m KQ(A1,A2,…Am,B1,B2,…Bn)  R(A1,A2,…Am)  S(B1,B2, ,Bn) - Phép tích thường dùng kết hợp với phép chọn để kết hợp có liên quan từ hai quan hệ Khoa HTTT - Dương Khai 19 Các phép toán 3.5 Các phép tốn tập hợp 3.5.5 Phép Tích: Ví dụ: từ hai quan hệ HOCVIEN MONHOC, có tất trường hợp “học viên đăng ký học môn học”, giả sử khơng có điều kiện HOCVIEN Mahv Hoten MONHOC Mamh Mahv Mahv Hoten Hoten Mamh K1103 Le Van Tam CTRR K1103 Le Van Tam CTRR K1103 Le Van Tam THDC K1114 THDC K1103 Le Van Tam CTDL CTDL K1114 Tran Ngoc Han CTDL K1114 Tran Ngoc Han CTRR K1114 Tran Ngoc Han THDC Tran Ngoc Han K1203 Le Thanh Hau K1203 Le Thanh Hau THDC K1203 Le Thanh Hau CTDL K1203 Le Thanh Hau CTRR Khoa HTTT - Dương Khai HOCVIENMONHOC 20 ... hợp) để mơ hình hóa CSDL quan hệ Đối tượng xử lý quan hệ sở liệu quan hệ Chức năng: Cho phép mơ tả phép tốn rút trích liệu từ quan hệ sở liệu quan hệ Cho phép tối ưu q trình rút trích phép tốn... K1114 K1114 K1308 Nguyen Gia Tran Ngoc Han Tran Ngoc Han K1203 Le Thanh Hau K1308 Nguyen Gia Khoa HTTT - Dương Khai 17 Các phép toán 3.5 Các phép toán tập hợp 3.5.4 Phép Giao (SET INTERSECTION):... từ lý thuyết tập hợp toán học: Phép hội (RS) Phép trừ (R-S) Phép tích (RS) Phép giao (RS) Đối với phép hội, giao, trừ, quan hệ R S phải khả hợp: Số lượng thuộc tính R S phải nhau: R(A1,A2,…An)