Bài giảng Cơ sở dữ liệu: Chương 4 - GV. Đỗ Thị Kim Thành

Bài giảng Cơ sở dữ liệu do GV. Đỗ Thị Kim Thành biên soạn, trong chương 4 của bài giảng trình bày nội dung sơ lược về đại số quan hệ, các phép toán đại số quan hệ (như phép chọn, phép chiếu,...), biểu thức đại số quan hệ, phép toán tập hợp,... Để biết rõ hơn về nội dung chi tiết của bài giảng, mời các bạn cùng tham khảo.

TRUNG TÂM DÀO TẠO CÁC VẤN ĐỀ KINH TẾ HIỆN ĐẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CHU VĂN AN DATABASE CƠ SỞ DỮ LIỆU GV: Đỗ Thị Kim Thành Email: kimthanh.do@gmail.com Web: http://dkt.hoitublog.com Chương IV ĐẠI SỐ QUAN HỆ GV: ĐỖ THỊ KIM THÀNH I SƠ LƢỢC VỀ ĐẠI SỐ QUAN HỆ  Là mơ hình tốn học dựa lý thuyết tập hợp  Đối tượng xử lý quan hệ CSDL quan hệ  Cho phép sử dụng phép tốn rút trích liệu từ quan hệ  Tối ưu hóa q trình rút trích liệu  Gồm có:  Các phép tốn đại số quan hệ  Biểu thức đại số quan hệ GV: ĐỖ THỊ KIM THÀNH II Sơ lƣợc phép tốn ĐSQH  Có năm phép tốn bản:  Chọn (  ) : chọn dòng (bộ) QH thỏa điều kiện chọn  Chiếu (  ) : chọn số cột  Tích Descartes (  ) : kết hai QH lại với  Trừ (  ) : chứa QH1 không nằm QH2  Hội (  ) : chứa QH1 QH2  Các phép toán khác:  Giao (  ), kết ( ), chia ( / hay ), đổi tên ( ): phép toán khơng (được suy từ phép tốn trên, trừ phép đổi tên) GV: ĐỖ THỊ KIM THÀNH III Biểu thức ĐSQH  Khái niệm: biểu thức gồm phép toán ĐSQH  Biểu thức ĐSQH xem quan hệ (khơng có tên)  Kết thực phép toán quan hệ, kết hợp phép toán để tạo nên quan hệ GV: ĐỖ THỊ KIM THÀNH IV Các phép toán ĐSQH  Cho lược đồ quan hệ: NHANVIEN (MANV, HOTEN, NS, PHAI)  Có thể NHANVIEN MANV HOTEN NS PHAI NV001 Nguyễn Tấn Đạt 10/12/1970 Nam NV002 Trần Đông Anh 01/08/1981 Nữ NV003 Lý Phước Mẫn 02/04/1969 Nam GV: ĐỖ THỊ KIM THÀNH Phép chọn -  Mục đích: chọn dịng (bộ) QH thỏa ĐK chọn  Cú pháp : (Quan hệ) (Điều kiện  điều kiện  ….) Câu hỏi 1: Cho biết nhân viên nam ?  (NHANVIEN) Phai=‘Nam’ Kết phép chọn NHANVIEN NHANVIEN MANV HOTEN NS NV001 Nguyễn Tấn Đạt 10/12/1970 Nam MANV NV002 Trần Đông Anh 01/08/1981 Nữ NV003 Lý Phước Mẫn 02/04/1969 Nam GV: ĐỖ THỊ KIM THÀNH PHAI HOTEN NS PHAI NV001 Nguyễn Tấn Đạt 10/12/1970 Nam NV003 Lý Phước Mẫn 02/04/1969 Nam Phép chọn -  Câu hỏi 2: Cho biết nhân viên nam sinh sau năm 1975 ?  (NHANVIEN) (Phai=‘Nam’  Year(NS) > 1975) Kết phép chọn NHANVIEN MANV HOTEN NS NV001 Nguyễn Tấn Đạt 10/12/1970 Nam NV002 Trần Đông Anh 01/08/1981 Nữ NV003 Lý Phước Mẫn 02/04/1969 Nam GV: ĐỖ THỊ KIM THÀNH PHAI NHANVIEN MANV HOTEN NS (khơng có thỏa) PHAI Phép chiếu -  Mục đích: chọn số cột quan hệ Cú pháp:  (Quan hệ) Cột1, cột2, cột 3, … Câu hỏi 3: Cho biết họ tên nhân viên giới tính ?  (NHANVIEN) HOTEN, PHAI NHANVIEN NHANVIEN MANV HOTEN NS NV001 Nguyễn Tấn Đạt 10/12/1970 Nam NV002 Trần Đông Anh 01/08/1981 Nữ NV003 Lý Phước Mẫn 02/04/1969 Nam GV: ĐỖ THỊ KIM THÀNH PHAI Kết phép chiếu HOTEN PHAI Nguyễn Tấn Đạt Nam Trần Đông Anh Nữ Lý Phước Mẫn Nam Phép chiếu -  Câu hỏi 4: Cho biết họ tên ngày tháng năm sinh nhân viên nam?  Q Bước 1: (NhanVien) (Phai=‘Nam’)  Bước 2: Kết phép chọn (biểu thức ĐSQH) đổi tên thành QH Q (Q) HOTEN, NS NHANVIEN NHANVIEN MANV HOTEN NS NV001 Nguyễn Tấn Đạt 10/12/1970 Nam NV002 Trần Đông Anh 01/08/1981 Nữ NV003 Lý Phước Mẫn 02/04/1969 Nam GV: ĐỖ THỊ KIM THÀNH PHAI 10 Kết phép chiếu HOTEN NS Nguyễn Tấn Đạt 10/12/1970 Lý Phước Mẫn 02/04/1969 Phép trừ - −  Cho quan hệ R S khả hợp  Phép trừ R S  Ký hiệu: R − S  Là quan hệ gồm thuộc R không thuộc S Q = R − S = { t/ tR  tS}  Ví dụ: R A B α α β β A B α GV: ĐỖ THỊ KIM THÀNH S 22 R−S A B α β Phép hội -   Cho quan hệ R S khả hợp  Phép hội R S   Ký hiệu: R  S Là quan hệ gồm thuộc R thuộc S, hai (các trùng lắp bị bỏ) Q = R  S = { t/ tR  tS}  Ví dụ R RS B α A B α α α β β α β β A B α GV: ĐỖ THỊ KIM THÀNH S A 23 Phép giao -   Cho quan hệ R S khả hợp  Phép giao R S   Ký hiệu: R  S Là quan hệ gồm thuộc R đồng thời thuộc S Q = R  S = R – (R – S) = { t/tR  tS}  Ví dụ: R A B α α β β A B α GV: ĐỖ THỊ KIM THÀNH S 24 RS A B α Phép trừ, phép hội, phép giao tập hợp Phép trừ: Q = R − S = { t/ tR  tS} Phép hội: Q = R  S = { t/ tR  tS} Phép giao: Q = R  S = R – (R – S) = { t/tR  tS} S R HO HONV TEN TENNV Vuong Quyen Le Nhan Nguyen Tung Vuong Quyen Bui Vu KQ phép trừ Q = {Nguyen Tung} KQ phép hội Q = {Vuong Quyen, Nguyen Tung, Le Nhan, Bui Vu} KQ phép giao Q = {Vuong Quyen} GV: ĐỠ THỊ KIM THÀNH 25 Các tính chất  Giao hoán  RS=SR  RS=SR  Kết hợp  R  (S  T) = (R  S)  T  R  (S  T) = (R  S)  T GV: ĐỖ THỊ KIM THÀNH 26 CHO LƢỢC ĐỒ CSDL NHANVIEN (MANV, HOTEN, PHAI, LUONG, NS, MA_NQL, MAPH) PHANCONG (MANV, MADA, THOIGIAN) GV: ĐỖ THỊ KIM THÀNH 27 Phép trừ, phép hội, phép giao tập hợp Câu hỏi 9: Cho biết nhân viên không làm việc ? (Phép trừ) MANV (NHANVIEN) – MANV (PHANCONG) Câu hỏi 10: Cho biết nhân viên phân công tham gia đề án có mã số ‘TH01’ đề án có mã số ‘TH02’? (Phép hội)  MANV (  (PHANCONG)) (MADA=‘TH01’) GV: ĐỖ THỊ KIM THÀNH  28  MANV (  (PHANCONG)) (MADA=‘TH02’) Phép trừ, phép hội, phép giao tập hợp Câu hỏi 11: Cho biết nhân viên phân công tham gia đề án ‘TH01’ đề án ‘TH02’? (Phép giao)  MANV (  (PHANCONG))  (MADA=‘TH01’) GV: ĐỖ THỊ KIM THÀNH  MANV 29 (  (PHANCONG)) (MADA=‘TH02’) Phép chia tập hợp ( / hay )  Phép chia (R  S) cần hai quan hệ đầu vào R, S thoả:  Tập thuộc tính R tập cha tập thuộc tính S Ví dụ: R có m thuộc tính, S có n thuộc tính : n  m  Định nghĩa: R S hai quan hệ, R+ S+ tập thuộc tính R S Điều kiện S+   tập không R+ Q kết phép chia R S, Q+ = R+ - S+ Q  R  S  {t / s  S , (t , s)  R} T1   R   S  ( R) T2   R   S  (( S  T1 )  R) T  T1  T2 GV: ĐỖ THỊ KIM THÀNH 30 Phép chia tập hợp ( / hay ) R=PHANCONG S=DEAN MANV MADA MADA 001 TH001 TH001 001 TH002 TH002 002 TH001 DT001 002 TH002 002 DT001 003 TH001 Kết Q Q= PHANCONG / DEAN MANV 002 Cho biết nhân viên làm việc cho tất đề án ? (được phân công tham gia tất đề án) Hoặc viết Q= PHANCONG  DEAN GV: ĐỖ THỊ KIM THÀNH 31 Phép chia tập hợp ( / hay ) R=KETQUATHI Mahv Mamh Diem S=MONHOC Mahv Mamh Tenmh HV01 HV03 HV01 CSDL 7.0 CSDL Co so du lieu HV02 CSDL 8.5 CTRR Cau truc roi rac HV01 CTRR 8.5 THDC Tin hoc dai cuong HV03 CTRR 9.0 HV01 THDC 7.0 HV02 THDC 5.0 HV03 THDC 7.5 HV03 CSDL 6.0 KETQUA   Mahv , Mamh ( KETQUATHI ) MONHOC   Mamh ( MONHOC ) Mahv, Mamh (KETQUATHI) GV: ĐỖ THỊ KIM THÀNH Q=KETQUA / MONHOC 32 / Mamh (MONHOC) VI Các hàm tính tốn  Nhận vào tập hợp giá trị trả giá trị đơn      AVG MIN MAX SUM COUNT R GV: ĐỖ THỊ KIM THÀNH A B 2 SUM(B) = 10 AVG(A) = 1.5 MIN (A) = MAX(B) = COUNT(A) = 33 VII Phép gom nhóm – group by  Được dùng để phân chia quan hệ thành nhiều nhóm dựa  điều kiện gom nhóm Kí hiệu: G1 ,G2 , ,Gn F1 ( A1 ), F2 ( A2 ), ,Fn ( An ) ( E )  E biểu thức đại số quan hệ  Gi thuộc tính gom nhóm (nếu khơng có Gi nào=> khơng chia nhóm (1 nhóm), ngược lại (nhiều nhóm) => hàm F tính tốn nhóm nhỏ chia tập thuộc tính này)  Fi hàm tính tốn  Ai tên thuộc tính tính tốn hàm F GV: ĐỠ THỊ KIM THÀNH 34 VII Phép gom nhóm – group by  Ví dụ: ℑ SUM(C)(R) R A B C SUM_C α 27 α β γ 10 A ℑ SUM(C)(R) SUM_C 14 10 GV: ĐỖ THỊ KIM THÀNH 35 VII Phép gom nhóm – group by  Điểm thi cao nhất, thấp nhất, trung bình mơn CSDL? max( Diem), min( Diem), agv( Diem) Mamh 'CSDL' ( KETQUATHI)  Điểm thi cao nhất, thấp nhất, trung bình mơn ? Mamh max( Diem), min( Diem), avg( Diem) ( KETQUATHI ) GV: ĐỖ THỊ KIM THÀNH 36 ... Nguyễn Tấn Đạt 10/12/1970 Lý Phước Mẫn 02/ 04/ 1969 Phép tích Descartes - X Mục đích: kết hai quan hệ lại với Cú pháp : Quan-h? ?-1  Quan-h? ?-2  …Quan-hệ-k Câu hỏi 5: Tính tích Descartes quan hệ... kết -  - Theta join (NHANVIEN X PHONGBAN) NHANVIEN.PHONG=PHONGBAN.MAPH Phép kết định nghĩa phép tích Decartes có điều kiện chọn liên quan đến thuộc tính quan hệ Cú pháp : Quan-h? ?-2 Quan-h? ?-1 ... CD 04 TX03 45 73 Tương tự right outer join full outer join (lấy 2) GV: ĐỖ THỊ KIM THÀNH 18 Phép đổi tên - ρ  Được dùng để đổi tên   Quan hệ Xét quan hệ R(B, C, D) ρS (R): đổi tên quan hệ R thành