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《(數(shù)據(jù)庫原理)第3章 關(guān)系運算ppt課件.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第3章 關(guān)系運算本章概論關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是當(dāng)今普遍應(yīng)用的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，它是通過關(guān)系數(shù)據(jù)模型建立起來的。關(guān)系運算是關(guān)系數(shù)據(jù)模型的理論基礎(chǔ)。學(xué)好關(guān)系運算的理論知識會對以后關(guān)系型數(shù)據(jù)庫設(shè)計和正確操作帶來很大的幫助。本章主要介紹關(guān)系數(shù)據(jù)模型的基本定義和完整性規(guī)則、關(guān)系運算中關(guān)系代數(shù)的基本操作和如何優(yōu)化關(guān)系表達(dá)式運算的問題。本章目錄3.1關(guān)系數(shù)據(jù)模型3.2關(guān)系運算3.3關(guān)系代數(shù)表達(dá)式的查詢優(yōu)化本章小結(jié)習(xí)題3.1關(guān)系數(shù)據(jù)模型關(guān)系數(shù)據(jù)庫之所以能獲得當(dāng)今世界的普遍應(yīng)用，關(guān)鍵在于關(guān)系數(shù)據(jù)庫有一個嚴(yán)密的、經(jīng)得起數(shù)學(xué)推導(dǎo)的、又容易被人們理解的、在實踐
2、中證明是正確的關(guān)系數(shù)據(jù)模型。本節(jié)從關(guān)系數(shù)據(jù)模型的定義、關(guān)鍵碼和數(shù)據(jù)庫表之間的聯(lián)系、關(guān)系模式概念和關(guān)系模型完整性規(guī)則4個方面來介紹關(guān)系數(shù)據(jù)模型的理論知識。3.1關(guān)系數(shù)據(jù)模型目錄3.1.1關(guān)系數(shù)據(jù)模型的定義3.1.2關(guān)鍵碼和表之間的聯(lián)系3.1.3關(guān)系模式3.1.4關(guān)系模型的完整性規(guī)則域（Domain）定義域是一組具有相同數(shù)據(jù)類型的值的集合。又稱為值域(用D表示)。域中所包含的值的個數(shù)稱為域的基數(shù)（用m表示）。在關(guān)系中就是用域來表示屬性取值范圍的。例如，學(xué)生性別的域是{男，女}，大學(xué)生入學(xué)年齡的域可以定為：16-19歲，姓名的域可以
3、定為：4-8個字符等。如果用D1表示姓名，D2表示性別，D3表示年齡，則關(guān)于域基數(shù)的含義如下：D1={張林，李以榮，歐陽正榮}D1的基數(shù)m1為3D2={男，女}D2的基數(shù)m2為2D3={16，17，18，19}D3的基數(shù)m3為43.1.1關(guān)系數(shù)據(jù)模型的定義笛卡爾積（CartesianProduct）定義給定一組域D1、D2、…、Dn(這些域中可以包含相同的元素,也可以完全不同(即可以部分或全部相同),D1、D2、…、Dn的笛卡爾積為：D1×D2×…×Dn＝｛（d1，d2，…，dn）｜di∈Di，i＝1，2，…，n｝由定義可以看
4、出，笛卡爾積也是一個集合。笛卡爾積定義說明(1)其中每一個元素（d1，d2，…，dn）叫作一個n元組（n-tuple），或簡稱為元組（Tuple）。但元組不是di的集合，元組由di按序排列而成。(2)元素中的每一個值di叫作一個分量（Component）。分量來自相應(yīng)的域（di∈Di）。(3)若Di（i＝1，2，…，n）為有限集，其基數(shù)（Cardinalnumber）為mi（i＝1，2，…，n），則D1×D2×…×Dn的基數(shù)為n個域的基數(shù)累乘之積，即笛卡爾積可以表示為：mi=n1×n2×…×nn（n1，n2，…nn分別表示D1
5、，D2，…，Dn的基數(shù)的個數(shù)）。(4)笛卡爾積可表示為一個二維表。表中的每行對應(yīng)一個元組，表中的每列對應(yīng)一個域。笛卡爾積定義舉例D1×D2={（張林，男），（張林，女），（李以榮，男），（李以榮，女），（歐陽正榮，男），（歐陽正榮，女）}。可以表示成二維表，如下表3.1所示：表3.1笛卡爾積D1×D2姓名性別姓名性別張林男張林女李以榮男李以榮女歐陽正榮男歐陽正榮女由此可以看出，D1與D2的笛卡爾積實質(zhì)上每一個域中各分量組合的集合，總元組數(shù)為：M=3×2=6關(guān)系（Relation）定義D1×D2×…×Dn的任一子集叫作在域D1,
6、D2,…Dn上的關(guān)系，用R(D1,D2,…Dn)表示。如上例中D1×D2笛卡爾積的子集可以構(gòu)成關(guān)系T1，關(guān)系T1是笛卡爾積的一部分,如下表3.3所示：R表示關(guān)系的名字，以后若關(guān)系沒有確定的名字，則關(guān)系名均用R表示，n是關(guān)系的目或度（Degree）。關(guān)系舉例表3.3D1×D2笛卡爾積的子集(關(guān)系T1)姓名性別張林女李以榮男歐陽正榮男當(dāng)n=1時，稱為單元關(guān)系。當(dāng)n=2時，稱為二元關(guān)系。……當(dāng)n=m時，稱為m元關(guān)系。一個典型的關(guān)系表(教師表)教師編號姓名系別性別年齡身份證號1011程虹民計算機男3030102198112091581
7、1032劉良順電子男4030101970091213832010王彩鳳自動化女4530101965110414802131李同軍數(shù)學(xué)女3630101965061115833011周林外文男213010199007281581關(guān)系性質(zhì)（1）列是同質(zhì)的：每一列中的分量是同一類型的數(shù)據(jù)，來自同一域（2）不同列可來自同一個域：不同列(屬性)要給予不同的屬性名。（3）列的順序無所謂：列的次序可以任意交換。（4）任意兩個元組不能完全相同：這是由笛卡爾積的性質(zhì)決定的。（5）行的順序無所謂：行的次序可以任意交換。（6）分量必須取原子值：每一個
8、分量都必須是不可分的數(shù)據(jù)項。關(guān)鍵碼和表之間的聯(lián)系(1)1．候選鍵(Candidatekey)若關(guān)系中某一屬性組的值能唯一地標(biāo)識一個元組，則稱該屬性組為候選鍵。2．主鍵(Primarykey)若一個關(guān)系有多個候選鍵，則選定其中的一個就稱為主鍵。3.1.2關(guān)鍵碼和表之間的聯(lián)系關(guān)鍵
