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第二章 关系数据库. 2.1 关系数据库概述 2.2 关系数据结构 2.3 关系的完整性 2.4 关系代数 2.5 关系演算* 2.6 关系数据库管理系统. 2.1 关系数据库概述. 关系数据库系统是支持关系模型的数据库系统 关系模型是建立在集合代数的理论基础上的,关 系的定义和各种操作运算可以用集合代数给出 关系模型三要素 关系数据结构:二维表 关系操作:查询,插入,删除,修改 完整性约束:实体,参照,自定义. 关系数据语言分类:. - PowerPoint PPT Presentation
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第二章 关系数据库第二章 关系数据库
21 关系数据库概述22 关系数据结构23 关系的完整性24 关系代数25 关系演算
26 关系数据库管理系统
21 21 关系数据库概述关系数据库概述
关系数据库系统是支持关系模型的数据库系统关系模型是建立在集合代数的理论基础上的关 系的定义和各种操作运算可以用集合代数给出关系模型三要素 关系数据结构二维表 关系操作查询插入删除修改 完整性约束实体参照自定义
关系数据语言分类关系数据语言分类
关系代数语言 ISBL
关系演算语言 元组关系演算语言 ALPHA Q
UEL
域关系演算语言 QBE
结构化查询语言 SQL
1 2 1 2( ) 1 2 n n i iD D D d d d d D i n
1 )域一组具有相同数据类型的值的集合 基数2 )笛卡尔积
1 1 关系关系
二维表元组- gt 行 域- gt 列
( n )元组 分量 基数 1
n
ii
m
22 22 关系数据结构关系数据结构
D1 =姓名集合 == 张清玫刘逸张清玫刘逸
D2 ==性别 == 男女男女
姓名 性别
张清玫 男
张清玫 女
刘逸 男
刘逸 女
3 )关系 的子集称为定义在域 上的关系表示成 关系的目或度列的个数 属性列对每列起个名字 候选码唯一标识元组的最小属性组 主属性 候选码的诸属性 非码属性不包含在任何侯选码中的属性 主码一个关系中选定的一个候选码 全码关系模式的所有属性组是这个关系模式的候选码
1 2 nD D D 1 2 nD D D
1 2 nR D D D
实际应用中关系往往是由笛卡儿积中有意义的 子集构成
如关系 人员 ( 姓名性别 )
姓名 性别
张清玫 女
刘逸 男
关系的分类 基本关系 ( 表 ) 查询表 视图
基本关系的性质 ① 列是同质的 ② 同一表中列名不同 ③ 列序无关 ④ 表中两行的候选码不能相同 ⑤ 行序无关 ⑥ 分量是原子的
关系的描述称为关系模式 关系模式 R ( U D DOM F )R ( U D DOM F )
ndash 简记为 R ( U )R ( U ) 或 R (AR (A11 A A22 hellip A hellip Ann)) DD 及 DODO
MM 通常直接表示为属性的类型长度 ldquo 型rdquo和ldquo值rdquo
2 2 关系模式关系模式
属性名 域 映像 依赖关系
3 3 关系数据库关系数据库
一个给定应用领域中相应于所有实体和实体间
联系的关系的集合构成一个关系数据库
ldquo 型rdquo和ldquo值rdquo关系数据库(模式)
在一个关系数据库中关系不能重名
23 23 关系的完整性关系的完整性
1 实体完整性若属性 A 是基本关系 R 的主属性则
A 不能取空值2 参照完整性 外码定义设 F 是基本关系 R 的一个或一组属性
但不是关系 R 的码如果 F 与基本关系 S 的主码Ks 相对应称 F 是基本关系 R 的外码 R 为参照关系 S 为被参照关系或目标关系
学生 ( 学号姓名性别年龄 )
课程 ( 课程号课程名学分 )
选修 ( 学号课程号成绩 )
例
学生 ( 学号姓名性别年龄班长 )
若属性 ( 或属性组 )F 是基本关系 R 的外码它与基本关系 S 的主码 Ks 相对应 ( 关系 R S 不一定是不同的关系 ) 则对于 R 中每个元组在 F 上的值必须为
或者取空值 (F 的每个属性值均为空值 )
或者等于 S 中某个元组的主码值
3 3 用户定义的完整性用户定义的完整性
针对具体关系数据库的约束条件如学生关系中 学号的格式形如ldquo PB06210022rdquo
姓名要求不能取空值 年龄小于 30 岁 性别只能是ldquo男rdquo或ldquo女rdquo
24 24 关系代数关系代数
关系代数由一组关系运算组成是对于关系的操作集关系运算以一个或多个关系作为操作的对象运算结果是一个新的关系用关系运算实现查询
关系代数运算符1048708 集合运算符cup ( 并 ) - ( 差 ) cap ( 交 ) times( 笛卡
儿积 )
1048708 关系运算符 σ( 选择 ) П( 投影 ) infin ( 连接 ) divide( 除 )
1048708 比较运算符 gt ge lt le = ne1048708 逻辑运算符 not( 非 ) and ( 与 ) or ( 或 )
关系代数运算可分为传统集合运算和专业的关系运算
记号记号
R(A1 A2 hellip An) R tR t[Ai]
A=Ai1 Ai2 hellip Aik t[A]
tr R tsS R(X Z) 当 t[X]=x 时 x 在 R 中的象集
Zx=t[Z]| t R t[X]=x
Asrt t
关系 R 与 S 的并由属于 R 或属于 S 的元组组成
记为 R Scup R S 应是同类关系 结果关系中要去掉重复元组
1 1 并并
R S t t R t S
241 241 传统的集合运算传统的集合运算
关系 R 与 S 的差由属于 R 不属于 S 的元组组成
记为 RR -- SS
R S 应是同类关系
2 2 差差
R S t t R t S
关系 R 与 S 的交由属于 R且属于 S 的元组组成
记为 RcapS
R S 应是同类关系
3 3 交交
R S t t R t S
4 4 广义笛卡尔积广义笛卡尔积
r s r sR S t t t R t S
R S RtimesS R S RtimesS
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b2 c2
a1 b3 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
a1 b3 c2
A B C
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
RA RB RC SA SB SC
a1 b1 c1 a1 b2 c2
a1 b1 c1 a1 b3 c2
a1 b1 c1 a2 b2 c1
a1 b2 c2 a1 b2 c2
a1 b2 c2 a1 b3 c2
a1 b2 c2 a2 b2 c1
a2 b2 c1 a1 b2 c2
a2 b2 c1 a1 b3 c2
a2 b2 c1 a2 b2 c1
R R cap S R S R cup S S
R R -- SS
单目运算 从一个给定的关系中抽出满足给定条件的那些元组组成一个新的关系记为
对行操作
1 1 选择选择
( ) ( ) F R t t R F t 真
242 242 专门的关系运算专门的关系运算
20 4 20( ) ( )Sage Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
2 2 投影投影
单目运算 关系 R 在一组属性 A 上投影得到新关系新
关系中只包括属性组 A 记为
新关系中要去掉重复元组 对列操作
( ) [ ]A R t A t R
45( ) ( )Sage Sdept Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
3 3 连接连接
双目运算从两个关系 R S 的笛卡尔乘积中选取满足属
性间给定条件的那些元组组成新关系记为
A B 应是度数相等且可比的属性组
[ ] [ ]r s r s r sA B
R S t t t R t S t A t B
等值连接即条件为 A = B 的连接ndash 对行操作
自然连接即条件为 RA =SA 的连接ndash R S 具有相同的属性组ndash 新关系中要去掉重复的属性ndash 同时对行和列操作
R S
A BR S
C ER S
A B C
a1 b1 5
a1 b2 6
a2 b3 8
a2 b4 12
B E
b1 3
b2 7
b3 10
b3 2
b5 2
A RB C SB E
a1 b1 5 b2 7
a1 b1 5 b3 10
a1 b2 6 b2 7
a1 b2 6 b3 10
a2 b3 8 b3 10
R B S BR S
R S
A RB C SB E
a1 b1 5 b1 3
a1 b2 6 b2 7
a2 b3 8 b3 10
a2 b3 8 b3 2
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
R S
外连接外连接
如果 R 和 S 在做自然连接时把该舍弃的元组也保存在新关系中在新增加的属性上填空值( null )这种操作称为ldquo外连接rdquo如果把 R 中该舍弃的元组保留在新关系中称左连接把 S 中该舍弃的元组保留在新关系中称右连接
外连接外连接
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
a2 b4 12 NULL
NULL b5 NULL 2 左外连接左外连接右外连接右外连接
4 4 除除
双目运算 关系 R(XY) 在属性组 X 上各分量的象集包含有
关系 S(YZ) 在属性组 Y 上投影的那些元组在X 上的投影组成新关系记为
RY SY 应出自相同的域集 同时对行和列操作
[ ] ( )r r X YR S t X t R Y S
Y=BC
A B C
a1 b1 c2
a2 b3 c7
a3 b4 c6
a1 b2 c3
a4 b6 c6
a2 b2 c3
a1 b2 c1
B C D
b1 c2 d1
b2 c1 d1
b2 c3 d2
A
a1
R S RdivideS
象集 Ya1 Ya2 Ya3 Ya4
b1 c2
b2 c3
b2 c1
b3 c7
b2 c3
b4 c6 b6 c6
RR S S RdivideS RdivideS
A B C D
1 2 3 4
1 2 5 6
2 3 5 7
5 4 3 4
5 4 5 6
1 2 4 5
C D
3 4
5 6
A B
1 2
5 4
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
21 21 关系数据库概述关系数据库概述
关系数据库系统是支持关系模型的数据库系统关系模型是建立在集合代数的理论基础上的关 系的定义和各种操作运算可以用集合代数给出关系模型三要素 关系数据结构二维表 关系操作查询插入删除修改 完整性约束实体参照自定义
关系数据语言分类关系数据语言分类
关系代数语言 ISBL
关系演算语言 元组关系演算语言 ALPHA Q
UEL
域关系演算语言 QBE
结构化查询语言 SQL
1 2 1 2( ) 1 2 n n i iD D D d d d d D i n
1 )域一组具有相同数据类型的值的集合 基数2 )笛卡尔积
1 1 关系关系
二维表元组- gt 行 域- gt 列
( n )元组 分量 基数 1
n
ii
m
22 22 关系数据结构关系数据结构
D1 =姓名集合 == 张清玫刘逸张清玫刘逸
D2 ==性别 == 男女男女
姓名 性别
张清玫 男
张清玫 女
刘逸 男
刘逸 女
3 )关系 的子集称为定义在域 上的关系表示成 关系的目或度列的个数 属性列对每列起个名字 候选码唯一标识元组的最小属性组 主属性 候选码的诸属性 非码属性不包含在任何侯选码中的属性 主码一个关系中选定的一个候选码 全码关系模式的所有属性组是这个关系模式的候选码
1 2 nD D D 1 2 nD D D
1 2 nR D D D
实际应用中关系往往是由笛卡儿积中有意义的 子集构成
如关系 人员 ( 姓名性别 )
姓名 性别
张清玫 女
刘逸 男
关系的分类 基本关系 ( 表 ) 查询表 视图
基本关系的性质 ① 列是同质的 ② 同一表中列名不同 ③ 列序无关 ④ 表中两行的候选码不能相同 ⑤ 行序无关 ⑥ 分量是原子的
关系的描述称为关系模式 关系模式 R ( U D DOM F )R ( U D DOM F )
ndash 简记为 R ( U )R ( U ) 或 R (AR (A11 A A22 hellip A hellip Ann)) DD 及 DODO
MM 通常直接表示为属性的类型长度 ldquo 型rdquo和ldquo值rdquo
2 2 关系模式关系模式
属性名 域 映像 依赖关系
3 3 关系数据库关系数据库
一个给定应用领域中相应于所有实体和实体间
联系的关系的集合构成一个关系数据库
ldquo 型rdquo和ldquo值rdquo关系数据库(模式)
在一个关系数据库中关系不能重名
23 23 关系的完整性关系的完整性
1 实体完整性若属性 A 是基本关系 R 的主属性则
A 不能取空值2 参照完整性 外码定义设 F 是基本关系 R 的一个或一组属性
但不是关系 R 的码如果 F 与基本关系 S 的主码Ks 相对应称 F 是基本关系 R 的外码 R 为参照关系 S 为被参照关系或目标关系
学生 ( 学号姓名性别年龄 )
课程 ( 课程号课程名学分 )
选修 ( 学号课程号成绩 )
例
学生 ( 学号姓名性别年龄班长 )
若属性 ( 或属性组 )F 是基本关系 R 的外码它与基本关系 S 的主码 Ks 相对应 ( 关系 R S 不一定是不同的关系 ) 则对于 R 中每个元组在 F 上的值必须为
或者取空值 (F 的每个属性值均为空值 )
或者等于 S 中某个元组的主码值
3 3 用户定义的完整性用户定义的完整性
针对具体关系数据库的约束条件如学生关系中 学号的格式形如ldquo PB06210022rdquo
姓名要求不能取空值 年龄小于 30 岁 性别只能是ldquo男rdquo或ldquo女rdquo
24 24 关系代数关系代数
关系代数由一组关系运算组成是对于关系的操作集关系运算以一个或多个关系作为操作的对象运算结果是一个新的关系用关系运算实现查询
关系代数运算符1048708 集合运算符cup ( 并 ) - ( 差 ) cap ( 交 ) times( 笛卡
儿积 )
1048708 关系运算符 σ( 选择 ) П( 投影 ) infin ( 连接 ) divide( 除 )
1048708 比较运算符 gt ge lt le = ne1048708 逻辑运算符 not( 非 ) and ( 与 ) or ( 或 )
关系代数运算可分为传统集合运算和专业的关系运算
记号记号
R(A1 A2 hellip An) R tR t[Ai]
A=Ai1 Ai2 hellip Aik t[A]
tr R tsS R(X Z) 当 t[X]=x 时 x 在 R 中的象集
Zx=t[Z]| t R t[X]=x
Asrt t
关系 R 与 S 的并由属于 R 或属于 S 的元组组成
记为 R Scup R S 应是同类关系 结果关系中要去掉重复元组
1 1 并并
R S t t R t S
241 241 传统的集合运算传统的集合运算
关系 R 与 S 的差由属于 R 不属于 S 的元组组成
记为 RR -- SS
R S 应是同类关系
2 2 差差
R S t t R t S
关系 R 与 S 的交由属于 R且属于 S 的元组组成
记为 RcapS
R S 应是同类关系
3 3 交交
R S t t R t S
4 4 广义笛卡尔积广义笛卡尔积
r s r sR S t t t R t S
R S RtimesS R S RtimesS
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b2 c2
a1 b3 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
a1 b3 c2
A B C
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
RA RB RC SA SB SC
a1 b1 c1 a1 b2 c2
a1 b1 c1 a1 b3 c2
a1 b1 c1 a2 b2 c1
a1 b2 c2 a1 b2 c2
a1 b2 c2 a1 b3 c2
a1 b2 c2 a2 b2 c1
a2 b2 c1 a1 b2 c2
a2 b2 c1 a1 b3 c2
a2 b2 c1 a2 b2 c1
R R cap S R S R cup S S
R R -- SS
单目运算 从一个给定的关系中抽出满足给定条件的那些元组组成一个新的关系记为
对行操作
1 1 选择选择
( ) ( ) F R t t R F t 真
242 242 专门的关系运算专门的关系运算
20 4 20( ) ( )Sage Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
2 2 投影投影
单目运算 关系 R 在一组属性 A 上投影得到新关系新
关系中只包括属性组 A 记为
新关系中要去掉重复元组 对列操作
( ) [ ]A R t A t R
45( ) ( )Sage Sdept Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
3 3 连接连接
双目运算从两个关系 R S 的笛卡尔乘积中选取满足属
性间给定条件的那些元组组成新关系记为
A B 应是度数相等且可比的属性组
[ ] [ ]r s r s r sA B
R S t t t R t S t A t B
等值连接即条件为 A = B 的连接ndash 对行操作
自然连接即条件为 RA =SA 的连接ndash R S 具有相同的属性组ndash 新关系中要去掉重复的属性ndash 同时对行和列操作
R S
A BR S
C ER S
A B C
a1 b1 5
a1 b2 6
a2 b3 8
a2 b4 12
B E
b1 3
b2 7
b3 10
b3 2
b5 2
A RB C SB E
a1 b1 5 b2 7
a1 b1 5 b3 10
a1 b2 6 b2 7
a1 b2 6 b3 10
a2 b3 8 b3 10
R B S BR S
R S
A RB C SB E
a1 b1 5 b1 3
a1 b2 6 b2 7
a2 b3 8 b3 10
a2 b3 8 b3 2
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
R S
外连接外连接
如果 R 和 S 在做自然连接时把该舍弃的元组也保存在新关系中在新增加的属性上填空值( null )这种操作称为ldquo外连接rdquo如果把 R 中该舍弃的元组保留在新关系中称左连接把 S 中该舍弃的元组保留在新关系中称右连接
外连接外连接
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
a2 b4 12 NULL
NULL b5 NULL 2 左外连接左外连接右外连接右外连接
4 4 除除
双目运算 关系 R(XY) 在属性组 X 上各分量的象集包含有
关系 S(YZ) 在属性组 Y 上投影的那些元组在X 上的投影组成新关系记为
RY SY 应出自相同的域集 同时对行和列操作
[ ] ( )r r X YR S t X t R Y S
Y=BC
A B C
a1 b1 c2
a2 b3 c7
a3 b4 c6
a1 b2 c3
a4 b6 c6
a2 b2 c3
a1 b2 c1
B C D
b1 c2 d1
b2 c1 d1
b2 c3 d2
A
a1
R S RdivideS
象集 Ya1 Ya2 Ya3 Ya4
b1 c2
b2 c3
b2 c1
b3 c7
b2 c3
b4 c6 b6 c6
RR S S RdivideS RdivideS
A B C D
1 2 3 4
1 2 5 6
2 3 5 7
5 4 3 4
5 4 5 6
1 2 4 5
C D
3 4
5 6
A B
1 2
5 4
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
关系数据语言分类关系数据语言分类
关系代数语言 ISBL
关系演算语言 元组关系演算语言 ALPHA Q
UEL
域关系演算语言 QBE
结构化查询语言 SQL
1 2 1 2( ) 1 2 n n i iD D D d d d d D i n
1 )域一组具有相同数据类型的值的集合 基数2 )笛卡尔积
1 1 关系关系
二维表元组- gt 行 域- gt 列
( n )元组 分量 基数 1
n
ii
m
22 22 关系数据结构关系数据结构
D1 =姓名集合 == 张清玫刘逸张清玫刘逸
D2 ==性别 == 男女男女
姓名 性别
张清玫 男
张清玫 女
刘逸 男
刘逸 女
3 )关系 的子集称为定义在域 上的关系表示成 关系的目或度列的个数 属性列对每列起个名字 候选码唯一标识元组的最小属性组 主属性 候选码的诸属性 非码属性不包含在任何侯选码中的属性 主码一个关系中选定的一个候选码 全码关系模式的所有属性组是这个关系模式的候选码
1 2 nD D D 1 2 nD D D
1 2 nR D D D
实际应用中关系往往是由笛卡儿积中有意义的 子集构成
如关系 人员 ( 姓名性别 )
姓名 性别
张清玫 女
刘逸 男
关系的分类 基本关系 ( 表 ) 查询表 视图
基本关系的性质 ① 列是同质的 ② 同一表中列名不同 ③ 列序无关 ④ 表中两行的候选码不能相同 ⑤ 行序无关 ⑥ 分量是原子的
关系的描述称为关系模式 关系模式 R ( U D DOM F )R ( U D DOM F )
ndash 简记为 R ( U )R ( U ) 或 R (AR (A11 A A22 hellip A hellip Ann)) DD 及 DODO
MM 通常直接表示为属性的类型长度 ldquo 型rdquo和ldquo值rdquo
2 2 关系模式关系模式
属性名 域 映像 依赖关系
3 3 关系数据库关系数据库
一个给定应用领域中相应于所有实体和实体间
联系的关系的集合构成一个关系数据库
ldquo 型rdquo和ldquo值rdquo关系数据库(模式)
在一个关系数据库中关系不能重名
23 23 关系的完整性关系的完整性
1 实体完整性若属性 A 是基本关系 R 的主属性则
A 不能取空值2 参照完整性 外码定义设 F 是基本关系 R 的一个或一组属性
但不是关系 R 的码如果 F 与基本关系 S 的主码Ks 相对应称 F 是基本关系 R 的外码 R 为参照关系 S 为被参照关系或目标关系
学生 ( 学号姓名性别年龄 )
课程 ( 课程号课程名学分 )
选修 ( 学号课程号成绩 )
例
学生 ( 学号姓名性别年龄班长 )
若属性 ( 或属性组 )F 是基本关系 R 的外码它与基本关系 S 的主码 Ks 相对应 ( 关系 R S 不一定是不同的关系 ) 则对于 R 中每个元组在 F 上的值必须为
或者取空值 (F 的每个属性值均为空值 )
或者等于 S 中某个元组的主码值
3 3 用户定义的完整性用户定义的完整性
针对具体关系数据库的约束条件如学生关系中 学号的格式形如ldquo PB06210022rdquo
姓名要求不能取空值 年龄小于 30 岁 性别只能是ldquo男rdquo或ldquo女rdquo
24 24 关系代数关系代数
关系代数由一组关系运算组成是对于关系的操作集关系运算以一个或多个关系作为操作的对象运算结果是一个新的关系用关系运算实现查询
关系代数运算符1048708 集合运算符cup ( 并 ) - ( 差 ) cap ( 交 ) times( 笛卡
儿积 )
1048708 关系运算符 σ( 选择 ) П( 投影 ) infin ( 连接 ) divide( 除 )
1048708 比较运算符 gt ge lt le = ne1048708 逻辑运算符 not( 非 ) and ( 与 ) or ( 或 )
关系代数运算可分为传统集合运算和专业的关系运算
记号记号
R(A1 A2 hellip An) R tR t[Ai]
A=Ai1 Ai2 hellip Aik t[A]
tr R tsS R(X Z) 当 t[X]=x 时 x 在 R 中的象集
Zx=t[Z]| t R t[X]=x
Asrt t
关系 R 与 S 的并由属于 R 或属于 S 的元组组成
记为 R Scup R S 应是同类关系 结果关系中要去掉重复元组
1 1 并并
R S t t R t S
241 241 传统的集合运算传统的集合运算
关系 R 与 S 的差由属于 R 不属于 S 的元组组成
记为 RR -- SS
R S 应是同类关系
2 2 差差
R S t t R t S
关系 R 与 S 的交由属于 R且属于 S 的元组组成
记为 RcapS
R S 应是同类关系
3 3 交交
R S t t R t S
4 4 广义笛卡尔积广义笛卡尔积
r s r sR S t t t R t S
R S RtimesS R S RtimesS
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b2 c2
a1 b3 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
a1 b3 c2
A B C
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
RA RB RC SA SB SC
a1 b1 c1 a1 b2 c2
a1 b1 c1 a1 b3 c2
a1 b1 c1 a2 b2 c1
a1 b2 c2 a1 b2 c2
a1 b2 c2 a1 b3 c2
a1 b2 c2 a2 b2 c1
a2 b2 c1 a1 b2 c2
a2 b2 c1 a1 b3 c2
a2 b2 c1 a2 b2 c1
R R cap S R S R cup S S
R R -- SS
单目运算 从一个给定的关系中抽出满足给定条件的那些元组组成一个新的关系记为
对行操作
1 1 选择选择
( ) ( ) F R t t R F t 真
242 242 专门的关系运算专门的关系运算
20 4 20( ) ( )Sage Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
2 2 投影投影
单目运算 关系 R 在一组属性 A 上投影得到新关系新
关系中只包括属性组 A 记为
新关系中要去掉重复元组 对列操作
( ) [ ]A R t A t R
45( ) ( )Sage Sdept Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
3 3 连接连接
双目运算从两个关系 R S 的笛卡尔乘积中选取满足属
性间给定条件的那些元组组成新关系记为
A B 应是度数相等且可比的属性组
[ ] [ ]r s r s r sA B
R S t t t R t S t A t B
等值连接即条件为 A = B 的连接ndash 对行操作
自然连接即条件为 RA =SA 的连接ndash R S 具有相同的属性组ndash 新关系中要去掉重复的属性ndash 同时对行和列操作
R S
A BR S
C ER S
A B C
a1 b1 5
a1 b2 6
a2 b3 8
a2 b4 12
B E
b1 3
b2 7
b3 10
b3 2
b5 2
A RB C SB E
a1 b1 5 b2 7
a1 b1 5 b3 10
a1 b2 6 b2 7
a1 b2 6 b3 10
a2 b3 8 b3 10
R B S BR S
R S
A RB C SB E
a1 b1 5 b1 3
a1 b2 6 b2 7
a2 b3 8 b3 10
a2 b3 8 b3 2
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
R S
外连接外连接
如果 R 和 S 在做自然连接时把该舍弃的元组也保存在新关系中在新增加的属性上填空值( null )这种操作称为ldquo外连接rdquo如果把 R 中该舍弃的元组保留在新关系中称左连接把 S 中该舍弃的元组保留在新关系中称右连接
外连接外连接
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
a2 b4 12 NULL
NULL b5 NULL 2 左外连接左外连接右外连接右外连接
4 4 除除
双目运算 关系 R(XY) 在属性组 X 上各分量的象集包含有
关系 S(YZ) 在属性组 Y 上投影的那些元组在X 上的投影组成新关系记为
RY SY 应出自相同的域集 同时对行和列操作
[ ] ( )r r X YR S t X t R Y S
Y=BC
A B C
a1 b1 c2
a2 b3 c7
a3 b4 c6
a1 b2 c3
a4 b6 c6
a2 b2 c3
a1 b2 c1
B C D
b1 c2 d1
b2 c1 d1
b2 c3 d2
A
a1
R S RdivideS
象集 Ya1 Ya2 Ya3 Ya4
b1 c2
b2 c3
b2 c1
b3 c7
b2 c3
b4 c6 b6 c6
RR S S RdivideS RdivideS
A B C D
1 2 3 4
1 2 5 6
2 3 5 7
5 4 3 4
5 4 5 6
1 2 4 5
C D
3 4
5 6
A B
1 2
5 4
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
1 2 1 2( ) 1 2 n n i iD D D d d d d D i n
1 )域一组具有相同数据类型的值的集合 基数2 )笛卡尔积
1 1 关系关系
二维表元组- gt 行 域- gt 列
( n )元组 分量 基数 1
n
ii
m
22 22 关系数据结构关系数据结构
D1 =姓名集合 == 张清玫刘逸张清玫刘逸
D2 ==性别 == 男女男女
姓名 性别
张清玫 男
张清玫 女
刘逸 男
刘逸 女
3 )关系 的子集称为定义在域 上的关系表示成 关系的目或度列的个数 属性列对每列起个名字 候选码唯一标识元组的最小属性组 主属性 候选码的诸属性 非码属性不包含在任何侯选码中的属性 主码一个关系中选定的一个候选码 全码关系模式的所有属性组是这个关系模式的候选码
1 2 nD D D 1 2 nD D D
1 2 nR D D D
实际应用中关系往往是由笛卡儿积中有意义的 子集构成
如关系 人员 ( 姓名性别 )
姓名 性别
张清玫 女
刘逸 男
关系的分类 基本关系 ( 表 ) 查询表 视图
基本关系的性质 ① 列是同质的 ② 同一表中列名不同 ③ 列序无关 ④ 表中两行的候选码不能相同 ⑤ 行序无关 ⑥ 分量是原子的
关系的描述称为关系模式 关系模式 R ( U D DOM F )R ( U D DOM F )
ndash 简记为 R ( U )R ( U ) 或 R (AR (A11 A A22 hellip A hellip Ann)) DD 及 DODO
MM 通常直接表示为属性的类型长度 ldquo 型rdquo和ldquo值rdquo
2 2 关系模式关系模式
属性名 域 映像 依赖关系
3 3 关系数据库关系数据库
一个给定应用领域中相应于所有实体和实体间
联系的关系的集合构成一个关系数据库
ldquo 型rdquo和ldquo值rdquo关系数据库(模式)
在一个关系数据库中关系不能重名
23 23 关系的完整性关系的完整性
1 实体完整性若属性 A 是基本关系 R 的主属性则
A 不能取空值2 参照完整性 外码定义设 F 是基本关系 R 的一个或一组属性
但不是关系 R 的码如果 F 与基本关系 S 的主码Ks 相对应称 F 是基本关系 R 的外码 R 为参照关系 S 为被参照关系或目标关系
学生 ( 学号姓名性别年龄 )
课程 ( 课程号课程名学分 )
选修 ( 学号课程号成绩 )
例
学生 ( 学号姓名性别年龄班长 )
若属性 ( 或属性组 )F 是基本关系 R 的外码它与基本关系 S 的主码 Ks 相对应 ( 关系 R S 不一定是不同的关系 ) 则对于 R 中每个元组在 F 上的值必须为
或者取空值 (F 的每个属性值均为空值 )
或者等于 S 中某个元组的主码值
3 3 用户定义的完整性用户定义的完整性
针对具体关系数据库的约束条件如学生关系中 学号的格式形如ldquo PB06210022rdquo
姓名要求不能取空值 年龄小于 30 岁 性别只能是ldquo男rdquo或ldquo女rdquo
24 24 关系代数关系代数
关系代数由一组关系运算组成是对于关系的操作集关系运算以一个或多个关系作为操作的对象运算结果是一个新的关系用关系运算实现查询
关系代数运算符1048708 集合运算符cup ( 并 ) - ( 差 ) cap ( 交 ) times( 笛卡
儿积 )
1048708 关系运算符 σ( 选择 ) П( 投影 ) infin ( 连接 ) divide( 除 )
1048708 比较运算符 gt ge lt le = ne1048708 逻辑运算符 not( 非 ) and ( 与 ) or ( 或 )
关系代数运算可分为传统集合运算和专业的关系运算
记号记号
R(A1 A2 hellip An) R tR t[Ai]
A=Ai1 Ai2 hellip Aik t[A]
tr R tsS R(X Z) 当 t[X]=x 时 x 在 R 中的象集
Zx=t[Z]| t R t[X]=x
Asrt t
关系 R 与 S 的并由属于 R 或属于 S 的元组组成
记为 R Scup R S 应是同类关系 结果关系中要去掉重复元组
1 1 并并
R S t t R t S
241 241 传统的集合运算传统的集合运算
关系 R 与 S 的差由属于 R 不属于 S 的元组组成
记为 RR -- SS
R S 应是同类关系
2 2 差差
R S t t R t S
关系 R 与 S 的交由属于 R且属于 S 的元组组成
记为 RcapS
R S 应是同类关系
3 3 交交
R S t t R t S
4 4 广义笛卡尔积广义笛卡尔积
r s r sR S t t t R t S
R S RtimesS R S RtimesS
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b2 c2
a1 b3 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
a1 b3 c2
A B C
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
RA RB RC SA SB SC
a1 b1 c1 a1 b2 c2
a1 b1 c1 a1 b3 c2
a1 b1 c1 a2 b2 c1
a1 b2 c2 a1 b2 c2
a1 b2 c2 a1 b3 c2
a1 b2 c2 a2 b2 c1
a2 b2 c1 a1 b2 c2
a2 b2 c1 a1 b3 c2
a2 b2 c1 a2 b2 c1
R R cap S R S R cup S S
R R -- SS
单目运算 从一个给定的关系中抽出满足给定条件的那些元组组成一个新的关系记为
对行操作
1 1 选择选择
( ) ( ) F R t t R F t 真
242 242 专门的关系运算专门的关系运算
20 4 20( ) ( )Sage Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
2 2 投影投影
单目运算 关系 R 在一组属性 A 上投影得到新关系新
关系中只包括属性组 A 记为
新关系中要去掉重复元组 对列操作
( ) [ ]A R t A t R
45( ) ( )Sage Sdept Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
3 3 连接连接
双目运算从两个关系 R S 的笛卡尔乘积中选取满足属
性间给定条件的那些元组组成新关系记为
A B 应是度数相等且可比的属性组
[ ] [ ]r s r s r sA B
R S t t t R t S t A t B
等值连接即条件为 A = B 的连接ndash 对行操作
自然连接即条件为 RA =SA 的连接ndash R S 具有相同的属性组ndash 新关系中要去掉重复的属性ndash 同时对行和列操作
R S
A BR S
C ER S
A B C
a1 b1 5
a1 b2 6
a2 b3 8
a2 b4 12
B E
b1 3
b2 7
b3 10
b3 2
b5 2
A RB C SB E
a1 b1 5 b2 7
a1 b1 5 b3 10
a1 b2 6 b2 7
a1 b2 6 b3 10
a2 b3 8 b3 10
R B S BR S
R S
A RB C SB E
a1 b1 5 b1 3
a1 b2 6 b2 7
a2 b3 8 b3 10
a2 b3 8 b3 2
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
R S
外连接外连接
如果 R 和 S 在做自然连接时把该舍弃的元组也保存在新关系中在新增加的属性上填空值( null )这种操作称为ldquo外连接rdquo如果把 R 中该舍弃的元组保留在新关系中称左连接把 S 中该舍弃的元组保留在新关系中称右连接
外连接外连接
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
a2 b4 12 NULL
NULL b5 NULL 2 左外连接左外连接右外连接右外连接
4 4 除除
双目运算 关系 R(XY) 在属性组 X 上各分量的象集包含有
关系 S(YZ) 在属性组 Y 上投影的那些元组在X 上的投影组成新关系记为
RY SY 应出自相同的域集 同时对行和列操作
[ ] ( )r r X YR S t X t R Y S
Y=BC
A B C
a1 b1 c2
a2 b3 c7
a3 b4 c6
a1 b2 c3
a4 b6 c6
a2 b2 c3
a1 b2 c1
B C D
b1 c2 d1
b2 c1 d1
b2 c3 d2
A
a1
R S RdivideS
象集 Ya1 Ya2 Ya3 Ya4
b1 c2
b2 c3
b2 c1
b3 c7
b2 c3
b4 c6 b6 c6
RR S S RdivideS RdivideS
A B C D
1 2 3 4
1 2 5 6
2 3 5 7
5 4 3 4
5 4 5 6
1 2 4 5
C D
3 4
5 6
A B
1 2
5 4
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
D1 =姓名集合 == 张清玫刘逸张清玫刘逸
D2 ==性别 == 男女男女
姓名 性别
张清玫 男
张清玫 女
刘逸 男
刘逸 女
3 )关系 的子集称为定义在域 上的关系表示成 关系的目或度列的个数 属性列对每列起个名字 候选码唯一标识元组的最小属性组 主属性 候选码的诸属性 非码属性不包含在任何侯选码中的属性 主码一个关系中选定的一个候选码 全码关系模式的所有属性组是这个关系模式的候选码
1 2 nD D D 1 2 nD D D
1 2 nR D D D
实际应用中关系往往是由笛卡儿积中有意义的 子集构成
如关系 人员 ( 姓名性别 )
姓名 性别
张清玫 女
刘逸 男
关系的分类 基本关系 ( 表 ) 查询表 视图
基本关系的性质 ① 列是同质的 ② 同一表中列名不同 ③ 列序无关 ④ 表中两行的候选码不能相同 ⑤ 行序无关 ⑥ 分量是原子的
关系的描述称为关系模式 关系模式 R ( U D DOM F )R ( U D DOM F )
ndash 简记为 R ( U )R ( U ) 或 R (AR (A11 A A22 hellip A hellip Ann)) DD 及 DODO
MM 通常直接表示为属性的类型长度 ldquo 型rdquo和ldquo值rdquo
2 2 关系模式关系模式
属性名 域 映像 依赖关系
3 3 关系数据库关系数据库
一个给定应用领域中相应于所有实体和实体间
联系的关系的集合构成一个关系数据库
ldquo 型rdquo和ldquo值rdquo关系数据库(模式)
在一个关系数据库中关系不能重名
23 23 关系的完整性关系的完整性
1 实体完整性若属性 A 是基本关系 R 的主属性则
A 不能取空值2 参照完整性 外码定义设 F 是基本关系 R 的一个或一组属性
但不是关系 R 的码如果 F 与基本关系 S 的主码Ks 相对应称 F 是基本关系 R 的外码 R 为参照关系 S 为被参照关系或目标关系
学生 ( 学号姓名性别年龄 )
课程 ( 课程号课程名学分 )
选修 ( 学号课程号成绩 )
例
学生 ( 学号姓名性别年龄班长 )
若属性 ( 或属性组 )F 是基本关系 R 的外码它与基本关系 S 的主码 Ks 相对应 ( 关系 R S 不一定是不同的关系 ) 则对于 R 中每个元组在 F 上的值必须为
或者取空值 (F 的每个属性值均为空值 )
或者等于 S 中某个元组的主码值
3 3 用户定义的完整性用户定义的完整性
针对具体关系数据库的约束条件如学生关系中 学号的格式形如ldquo PB06210022rdquo
姓名要求不能取空值 年龄小于 30 岁 性别只能是ldquo男rdquo或ldquo女rdquo
24 24 关系代数关系代数
关系代数由一组关系运算组成是对于关系的操作集关系运算以一个或多个关系作为操作的对象运算结果是一个新的关系用关系运算实现查询
关系代数运算符1048708 集合运算符cup ( 并 ) - ( 差 ) cap ( 交 ) times( 笛卡
儿积 )
1048708 关系运算符 σ( 选择 ) П( 投影 ) infin ( 连接 ) divide( 除 )
1048708 比较运算符 gt ge lt le = ne1048708 逻辑运算符 not( 非 ) and ( 与 ) or ( 或 )
关系代数运算可分为传统集合运算和专业的关系运算
记号记号
R(A1 A2 hellip An) R tR t[Ai]
A=Ai1 Ai2 hellip Aik t[A]
tr R tsS R(X Z) 当 t[X]=x 时 x 在 R 中的象集
Zx=t[Z]| t R t[X]=x
Asrt t
关系 R 与 S 的并由属于 R 或属于 S 的元组组成
记为 R Scup R S 应是同类关系 结果关系中要去掉重复元组
1 1 并并
R S t t R t S
241 241 传统的集合运算传统的集合运算
关系 R 与 S 的差由属于 R 不属于 S 的元组组成
记为 RR -- SS
R S 应是同类关系
2 2 差差
R S t t R t S
关系 R 与 S 的交由属于 R且属于 S 的元组组成
记为 RcapS
R S 应是同类关系
3 3 交交
R S t t R t S
4 4 广义笛卡尔积广义笛卡尔积
r s r sR S t t t R t S
R S RtimesS R S RtimesS
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b2 c2
a1 b3 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
a1 b3 c2
A B C
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
RA RB RC SA SB SC
a1 b1 c1 a1 b2 c2
a1 b1 c1 a1 b3 c2
a1 b1 c1 a2 b2 c1
a1 b2 c2 a1 b2 c2
a1 b2 c2 a1 b3 c2
a1 b2 c2 a2 b2 c1
a2 b2 c1 a1 b2 c2
a2 b2 c1 a1 b3 c2
a2 b2 c1 a2 b2 c1
R R cap S R S R cup S S
R R -- SS
单目运算 从一个给定的关系中抽出满足给定条件的那些元组组成一个新的关系记为
对行操作
1 1 选择选择
( ) ( ) F R t t R F t 真
242 242 专门的关系运算专门的关系运算
20 4 20( ) ( )Sage Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
2 2 投影投影
单目运算 关系 R 在一组属性 A 上投影得到新关系新
关系中只包括属性组 A 记为
新关系中要去掉重复元组 对列操作
( ) [ ]A R t A t R
45( ) ( )Sage Sdept Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
3 3 连接连接
双目运算从两个关系 R S 的笛卡尔乘积中选取满足属
性间给定条件的那些元组组成新关系记为
A B 应是度数相等且可比的属性组
[ ] [ ]r s r s r sA B
R S t t t R t S t A t B
等值连接即条件为 A = B 的连接ndash 对行操作
自然连接即条件为 RA =SA 的连接ndash R S 具有相同的属性组ndash 新关系中要去掉重复的属性ndash 同时对行和列操作
R S
A BR S
C ER S
A B C
a1 b1 5
a1 b2 6
a2 b3 8
a2 b4 12
B E
b1 3
b2 7
b3 10
b3 2
b5 2
A RB C SB E
a1 b1 5 b2 7
a1 b1 5 b3 10
a1 b2 6 b2 7
a1 b2 6 b3 10
a2 b3 8 b3 10
R B S BR S
R S
A RB C SB E
a1 b1 5 b1 3
a1 b2 6 b2 7
a2 b3 8 b3 10
a2 b3 8 b3 2
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
R S
外连接外连接
如果 R 和 S 在做自然连接时把该舍弃的元组也保存在新关系中在新增加的属性上填空值( null )这种操作称为ldquo外连接rdquo如果把 R 中该舍弃的元组保留在新关系中称左连接把 S 中该舍弃的元组保留在新关系中称右连接
外连接外连接
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
a2 b4 12 NULL
NULL b5 NULL 2 左外连接左外连接右外连接右外连接
4 4 除除
双目运算 关系 R(XY) 在属性组 X 上各分量的象集包含有
关系 S(YZ) 在属性组 Y 上投影的那些元组在X 上的投影组成新关系记为
RY SY 应出自相同的域集 同时对行和列操作
[ ] ( )r r X YR S t X t R Y S
Y=BC
A B C
a1 b1 c2
a2 b3 c7
a3 b4 c6
a1 b2 c3
a4 b6 c6
a2 b2 c3
a1 b2 c1
B C D
b1 c2 d1
b2 c1 d1
b2 c3 d2
A
a1
R S RdivideS
象集 Ya1 Ya2 Ya3 Ya4
b1 c2
b2 c3
b2 c1
b3 c7
b2 c3
b4 c6 b6 c6
RR S S RdivideS RdivideS
A B C D
1 2 3 4
1 2 5 6
2 3 5 7
5 4 3 4
5 4 5 6
1 2 4 5
C D
3 4
5 6
A B
1 2
5 4
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
3 )关系 的子集称为定义在域 上的关系表示成 关系的目或度列的个数 属性列对每列起个名字 候选码唯一标识元组的最小属性组 主属性 候选码的诸属性 非码属性不包含在任何侯选码中的属性 主码一个关系中选定的一个候选码 全码关系模式的所有属性组是这个关系模式的候选码
1 2 nD D D 1 2 nD D D
1 2 nR D D D
实际应用中关系往往是由笛卡儿积中有意义的 子集构成
如关系 人员 ( 姓名性别 )
姓名 性别
张清玫 女
刘逸 男
关系的分类 基本关系 ( 表 ) 查询表 视图
基本关系的性质 ① 列是同质的 ② 同一表中列名不同 ③ 列序无关 ④ 表中两行的候选码不能相同 ⑤ 行序无关 ⑥ 分量是原子的
关系的描述称为关系模式 关系模式 R ( U D DOM F )R ( U D DOM F )
ndash 简记为 R ( U )R ( U ) 或 R (AR (A11 A A22 hellip A hellip Ann)) DD 及 DODO
MM 通常直接表示为属性的类型长度 ldquo 型rdquo和ldquo值rdquo
2 2 关系模式关系模式
属性名 域 映像 依赖关系
3 3 关系数据库关系数据库
一个给定应用领域中相应于所有实体和实体间
联系的关系的集合构成一个关系数据库
ldquo 型rdquo和ldquo值rdquo关系数据库(模式)
在一个关系数据库中关系不能重名
23 23 关系的完整性关系的完整性
1 实体完整性若属性 A 是基本关系 R 的主属性则
A 不能取空值2 参照完整性 外码定义设 F 是基本关系 R 的一个或一组属性
但不是关系 R 的码如果 F 与基本关系 S 的主码Ks 相对应称 F 是基本关系 R 的外码 R 为参照关系 S 为被参照关系或目标关系
学生 ( 学号姓名性别年龄 )
课程 ( 课程号课程名学分 )
选修 ( 学号课程号成绩 )
例
学生 ( 学号姓名性别年龄班长 )
若属性 ( 或属性组 )F 是基本关系 R 的外码它与基本关系 S 的主码 Ks 相对应 ( 关系 R S 不一定是不同的关系 ) 则对于 R 中每个元组在 F 上的值必须为
或者取空值 (F 的每个属性值均为空值 )
或者等于 S 中某个元组的主码值
3 3 用户定义的完整性用户定义的完整性
针对具体关系数据库的约束条件如学生关系中 学号的格式形如ldquo PB06210022rdquo
姓名要求不能取空值 年龄小于 30 岁 性别只能是ldquo男rdquo或ldquo女rdquo
24 24 关系代数关系代数
关系代数由一组关系运算组成是对于关系的操作集关系运算以一个或多个关系作为操作的对象运算结果是一个新的关系用关系运算实现查询
关系代数运算符1048708 集合运算符cup ( 并 ) - ( 差 ) cap ( 交 ) times( 笛卡
儿积 )
1048708 关系运算符 σ( 选择 ) П( 投影 ) infin ( 连接 ) divide( 除 )
1048708 比较运算符 gt ge lt le = ne1048708 逻辑运算符 not( 非 ) and ( 与 ) or ( 或 )
关系代数运算可分为传统集合运算和专业的关系运算
记号记号
R(A1 A2 hellip An) R tR t[Ai]
A=Ai1 Ai2 hellip Aik t[A]
tr R tsS R(X Z) 当 t[X]=x 时 x 在 R 中的象集
Zx=t[Z]| t R t[X]=x
Asrt t
关系 R 与 S 的并由属于 R 或属于 S 的元组组成
记为 R Scup R S 应是同类关系 结果关系中要去掉重复元组
1 1 并并
R S t t R t S
241 241 传统的集合运算传统的集合运算
关系 R 与 S 的差由属于 R 不属于 S 的元组组成
记为 RR -- SS
R S 应是同类关系
2 2 差差
R S t t R t S
关系 R 与 S 的交由属于 R且属于 S 的元组组成
记为 RcapS
R S 应是同类关系
3 3 交交
R S t t R t S
4 4 广义笛卡尔积广义笛卡尔积
r s r sR S t t t R t S
R S RtimesS R S RtimesS
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b2 c2
a1 b3 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
a1 b3 c2
A B C
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
RA RB RC SA SB SC
a1 b1 c1 a1 b2 c2
a1 b1 c1 a1 b3 c2
a1 b1 c1 a2 b2 c1
a1 b2 c2 a1 b2 c2
a1 b2 c2 a1 b3 c2
a1 b2 c2 a2 b2 c1
a2 b2 c1 a1 b2 c2
a2 b2 c1 a1 b3 c2
a2 b2 c1 a2 b2 c1
R R cap S R S R cup S S
R R -- SS
单目运算 从一个给定的关系中抽出满足给定条件的那些元组组成一个新的关系记为
对行操作
1 1 选择选择
( ) ( ) F R t t R F t 真
242 242 专门的关系运算专门的关系运算
20 4 20( ) ( )Sage Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
2 2 投影投影
单目运算 关系 R 在一组属性 A 上投影得到新关系新
关系中只包括属性组 A 记为
新关系中要去掉重复元组 对列操作
( ) [ ]A R t A t R
45( ) ( )Sage Sdept Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
3 3 连接连接
双目运算从两个关系 R S 的笛卡尔乘积中选取满足属
性间给定条件的那些元组组成新关系记为
A B 应是度数相等且可比的属性组
[ ] [ ]r s r s r sA B
R S t t t R t S t A t B
等值连接即条件为 A = B 的连接ndash 对行操作
自然连接即条件为 RA =SA 的连接ndash R S 具有相同的属性组ndash 新关系中要去掉重复的属性ndash 同时对行和列操作
R S
A BR S
C ER S
A B C
a1 b1 5
a1 b2 6
a2 b3 8
a2 b4 12
B E
b1 3
b2 7
b3 10
b3 2
b5 2
A RB C SB E
a1 b1 5 b2 7
a1 b1 5 b3 10
a1 b2 6 b2 7
a1 b2 6 b3 10
a2 b3 8 b3 10
R B S BR S
R S
A RB C SB E
a1 b1 5 b1 3
a1 b2 6 b2 7
a2 b3 8 b3 10
a2 b3 8 b3 2
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
R S
外连接外连接
如果 R 和 S 在做自然连接时把该舍弃的元组也保存在新关系中在新增加的属性上填空值( null )这种操作称为ldquo外连接rdquo如果把 R 中该舍弃的元组保留在新关系中称左连接把 S 中该舍弃的元组保留在新关系中称右连接
外连接外连接
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
a2 b4 12 NULL
NULL b5 NULL 2 左外连接左外连接右外连接右外连接
4 4 除除
双目运算 关系 R(XY) 在属性组 X 上各分量的象集包含有
关系 S(YZ) 在属性组 Y 上投影的那些元组在X 上的投影组成新关系记为
RY SY 应出自相同的域集 同时对行和列操作
[ ] ( )r r X YR S t X t R Y S
Y=BC
A B C
a1 b1 c2
a2 b3 c7
a3 b4 c6
a1 b2 c3
a4 b6 c6
a2 b2 c3
a1 b2 c1
B C D
b1 c2 d1
b2 c1 d1
b2 c3 d2
A
a1
R S RdivideS
象集 Ya1 Ya2 Ya3 Ya4
b1 c2
b2 c3
b2 c1
b3 c7
b2 c3
b4 c6 b6 c6
RR S S RdivideS RdivideS
A B C D
1 2 3 4
1 2 5 6
2 3 5 7
5 4 3 4
5 4 5 6
1 2 4 5
C D
3 4
5 6
A B
1 2
5 4
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
实际应用中关系往往是由笛卡儿积中有意义的 子集构成
如关系 人员 ( 姓名性别 )
姓名 性别
张清玫 女
刘逸 男
关系的分类 基本关系 ( 表 ) 查询表 视图
基本关系的性质 ① 列是同质的 ② 同一表中列名不同 ③ 列序无关 ④ 表中两行的候选码不能相同 ⑤ 行序无关 ⑥ 分量是原子的
关系的描述称为关系模式 关系模式 R ( U D DOM F )R ( U D DOM F )
ndash 简记为 R ( U )R ( U ) 或 R (AR (A11 A A22 hellip A hellip Ann)) DD 及 DODO
MM 通常直接表示为属性的类型长度 ldquo 型rdquo和ldquo值rdquo
2 2 关系模式关系模式
属性名 域 映像 依赖关系
3 3 关系数据库关系数据库
一个给定应用领域中相应于所有实体和实体间
联系的关系的集合构成一个关系数据库
ldquo 型rdquo和ldquo值rdquo关系数据库(模式)
在一个关系数据库中关系不能重名
23 23 关系的完整性关系的完整性
1 实体完整性若属性 A 是基本关系 R 的主属性则
A 不能取空值2 参照完整性 外码定义设 F 是基本关系 R 的一个或一组属性
但不是关系 R 的码如果 F 与基本关系 S 的主码Ks 相对应称 F 是基本关系 R 的外码 R 为参照关系 S 为被参照关系或目标关系
学生 ( 学号姓名性别年龄 )
课程 ( 课程号课程名学分 )
选修 ( 学号课程号成绩 )
例
学生 ( 学号姓名性别年龄班长 )
若属性 ( 或属性组 )F 是基本关系 R 的外码它与基本关系 S 的主码 Ks 相对应 ( 关系 R S 不一定是不同的关系 ) 则对于 R 中每个元组在 F 上的值必须为
或者取空值 (F 的每个属性值均为空值 )
或者等于 S 中某个元组的主码值
3 3 用户定义的完整性用户定义的完整性
针对具体关系数据库的约束条件如学生关系中 学号的格式形如ldquo PB06210022rdquo
姓名要求不能取空值 年龄小于 30 岁 性别只能是ldquo男rdquo或ldquo女rdquo
24 24 关系代数关系代数
关系代数由一组关系运算组成是对于关系的操作集关系运算以一个或多个关系作为操作的对象运算结果是一个新的关系用关系运算实现查询
关系代数运算符1048708 集合运算符cup ( 并 ) - ( 差 ) cap ( 交 ) times( 笛卡
儿积 )
1048708 关系运算符 σ( 选择 ) П( 投影 ) infin ( 连接 ) divide( 除 )
1048708 比较运算符 gt ge lt le = ne1048708 逻辑运算符 not( 非 ) and ( 与 ) or ( 或 )
关系代数运算可分为传统集合运算和专业的关系运算
记号记号
R(A1 A2 hellip An) R tR t[Ai]
A=Ai1 Ai2 hellip Aik t[A]
tr R tsS R(X Z) 当 t[X]=x 时 x 在 R 中的象集
Zx=t[Z]| t R t[X]=x
Asrt t
关系 R 与 S 的并由属于 R 或属于 S 的元组组成
记为 R Scup R S 应是同类关系 结果关系中要去掉重复元组
1 1 并并
R S t t R t S
241 241 传统的集合运算传统的集合运算
关系 R 与 S 的差由属于 R 不属于 S 的元组组成
记为 RR -- SS
R S 应是同类关系
2 2 差差
R S t t R t S
关系 R 与 S 的交由属于 R且属于 S 的元组组成
记为 RcapS
R S 应是同类关系
3 3 交交
R S t t R t S
4 4 广义笛卡尔积广义笛卡尔积
r s r sR S t t t R t S
R S RtimesS R S RtimesS
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b2 c2
a1 b3 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
a1 b3 c2
A B C
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
RA RB RC SA SB SC
a1 b1 c1 a1 b2 c2
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a1 b1 c1 a2 b2 c1
a1 b2 c2 a1 b2 c2
a1 b2 c2 a1 b3 c2
a1 b2 c2 a2 b2 c1
a2 b2 c1 a1 b2 c2
a2 b2 c1 a1 b3 c2
a2 b2 c1 a2 b2 c1
R R cap S R S R cup S S
R R -- SS
单目运算 从一个给定的关系中抽出满足给定条件的那些元组组成一个新的关系记为
对行操作
1 1 选择选择
( ) ( ) F R t t R F t 真
242 242 专门的关系运算专门的关系运算
20 4 20( ) ( )Sage Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
2 2 投影投影
单目运算 关系 R 在一组属性 A 上投影得到新关系新
关系中只包括属性组 A 记为
新关系中要去掉重复元组 对列操作
( ) [ ]A R t A t R
45( ) ( )Sage Sdept Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
3 3 连接连接
双目运算从两个关系 R S 的笛卡尔乘积中选取满足属
性间给定条件的那些元组组成新关系记为
A B 应是度数相等且可比的属性组
[ ] [ ]r s r s r sA B
R S t t t R t S t A t B
等值连接即条件为 A = B 的连接ndash 对行操作
自然连接即条件为 RA =SA 的连接ndash R S 具有相同的属性组ndash 新关系中要去掉重复的属性ndash 同时对行和列操作
R S
A BR S
C ER S
A B C
a1 b1 5
a1 b2 6
a2 b3 8
a2 b4 12
B E
b1 3
b2 7
b3 10
b3 2
b5 2
A RB C SB E
a1 b1 5 b2 7
a1 b1 5 b3 10
a1 b2 6 b2 7
a1 b2 6 b3 10
a2 b3 8 b3 10
R B S BR S
R S
A RB C SB E
a1 b1 5 b1 3
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a2 b3 8 b3 2
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
R S
外连接外连接
如果 R 和 S 在做自然连接时把该舍弃的元组也保存在新关系中在新增加的属性上填空值( null )这种操作称为ldquo外连接rdquo如果把 R 中该舍弃的元组保留在新关系中称左连接把 S 中该舍弃的元组保留在新关系中称右连接
外连接外连接
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
a2 b4 12 NULL
NULL b5 NULL 2 左外连接左外连接右外连接右外连接
4 4 除除
双目运算 关系 R(XY) 在属性组 X 上各分量的象集包含有
关系 S(YZ) 在属性组 Y 上投影的那些元组在X 上的投影组成新关系记为
RY SY 应出自相同的域集 同时对行和列操作
[ ] ( )r r X YR S t X t R Y S
Y=BC
A B C
a1 b1 c2
a2 b3 c7
a3 b4 c6
a1 b2 c3
a4 b6 c6
a2 b2 c3
a1 b2 c1
B C D
b1 c2 d1
b2 c1 d1
b2 c3 d2
A
a1
R S RdivideS
象集 Ya1 Ya2 Ya3 Ya4
b1 c2
b2 c3
b2 c1
b3 c7
b2 c3
b4 c6 b6 c6
RR S S RdivideS RdivideS
A B C D
1 2 3 4
1 2 5 6
2 3 5 7
5 4 3 4
5 4 5 6
1 2 4 5
C D
3 4
5 6
A B
1 2
5 4
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
关系的分类 基本关系 ( 表 ) 查询表 视图
基本关系的性质 ① 列是同质的 ② 同一表中列名不同 ③ 列序无关 ④ 表中两行的候选码不能相同 ⑤ 行序无关 ⑥ 分量是原子的
关系的描述称为关系模式 关系模式 R ( U D DOM F )R ( U D DOM F )
ndash 简记为 R ( U )R ( U ) 或 R (AR (A11 A A22 hellip A hellip Ann)) DD 及 DODO
MM 通常直接表示为属性的类型长度 ldquo 型rdquo和ldquo值rdquo
2 2 关系模式关系模式
属性名 域 映像 依赖关系
3 3 关系数据库关系数据库
一个给定应用领域中相应于所有实体和实体间
联系的关系的集合构成一个关系数据库
ldquo 型rdquo和ldquo值rdquo关系数据库(模式)
在一个关系数据库中关系不能重名
23 23 关系的完整性关系的完整性
1 实体完整性若属性 A 是基本关系 R 的主属性则
A 不能取空值2 参照完整性 外码定义设 F 是基本关系 R 的一个或一组属性
但不是关系 R 的码如果 F 与基本关系 S 的主码Ks 相对应称 F 是基本关系 R 的外码 R 为参照关系 S 为被参照关系或目标关系
学生 ( 学号姓名性别年龄 )
课程 ( 课程号课程名学分 )
选修 ( 学号课程号成绩 )
例
学生 ( 学号姓名性别年龄班长 )
若属性 ( 或属性组 )F 是基本关系 R 的外码它与基本关系 S 的主码 Ks 相对应 ( 关系 R S 不一定是不同的关系 ) 则对于 R 中每个元组在 F 上的值必须为
或者取空值 (F 的每个属性值均为空值 )
或者等于 S 中某个元组的主码值
3 3 用户定义的完整性用户定义的完整性
针对具体关系数据库的约束条件如学生关系中 学号的格式形如ldquo PB06210022rdquo
姓名要求不能取空值 年龄小于 30 岁 性别只能是ldquo男rdquo或ldquo女rdquo
24 24 关系代数关系代数
关系代数由一组关系运算组成是对于关系的操作集关系运算以一个或多个关系作为操作的对象运算结果是一个新的关系用关系运算实现查询
关系代数运算符1048708 集合运算符cup ( 并 ) - ( 差 ) cap ( 交 ) times( 笛卡
儿积 )
1048708 关系运算符 σ( 选择 ) П( 投影 ) infin ( 连接 ) divide( 除 )
1048708 比较运算符 gt ge lt le = ne1048708 逻辑运算符 not( 非 ) and ( 与 ) or ( 或 )
关系代数运算可分为传统集合运算和专业的关系运算
记号记号
R(A1 A2 hellip An) R tR t[Ai]
A=Ai1 Ai2 hellip Aik t[A]
tr R tsS R(X Z) 当 t[X]=x 时 x 在 R 中的象集
Zx=t[Z]| t R t[X]=x
Asrt t
关系 R 与 S 的并由属于 R 或属于 S 的元组组成
记为 R Scup R S 应是同类关系 结果关系中要去掉重复元组
1 1 并并
R S t t R t S
241 241 传统的集合运算传统的集合运算
关系 R 与 S 的差由属于 R 不属于 S 的元组组成
记为 RR -- SS
R S 应是同类关系
2 2 差差
R S t t R t S
关系 R 与 S 的交由属于 R且属于 S 的元组组成
记为 RcapS
R S 应是同类关系
3 3 交交
R S t t R t S
4 4 广义笛卡尔积广义笛卡尔积
r s r sR S t t t R t S
R S RtimesS R S RtimesS
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b2 c2
a1 b3 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
a1 b3 c2
A B C
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
RA RB RC SA SB SC
a1 b1 c1 a1 b2 c2
a1 b1 c1 a1 b3 c2
a1 b1 c1 a2 b2 c1
a1 b2 c2 a1 b2 c2
a1 b2 c2 a1 b3 c2
a1 b2 c2 a2 b2 c1
a2 b2 c1 a1 b2 c2
a2 b2 c1 a1 b3 c2
a2 b2 c1 a2 b2 c1
R R cap S R S R cup S S
R R -- SS
单目运算 从一个给定的关系中抽出满足给定条件的那些元组组成一个新的关系记为
对行操作
1 1 选择选择
( ) ( ) F R t t R F t 真
242 242 专门的关系运算专门的关系运算
20 4 20( ) ( )Sage Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
2 2 投影投影
单目运算 关系 R 在一组属性 A 上投影得到新关系新
关系中只包括属性组 A 记为
新关系中要去掉重复元组 对列操作
( ) [ ]A R t A t R
45( ) ( )Sage Sdept Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
3 3 连接连接
双目运算从两个关系 R S 的笛卡尔乘积中选取满足属
性间给定条件的那些元组组成新关系记为
A B 应是度数相等且可比的属性组
[ ] [ ]r s r s r sA B
R S t t t R t S t A t B
等值连接即条件为 A = B 的连接ndash 对行操作
自然连接即条件为 RA =SA 的连接ndash R S 具有相同的属性组ndash 新关系中要去掉重复的属性ndash 同时对行和列操作
R S
A BR S
C ER S
A B C
a1 b1 5
a1 b2 6
a2 b3 8
a2 b4 12
B E
b1 3
b2 7
b3 10
b3 2
b5 2
A RB C SB E
a1 b1 5 b2 7
a1 b1 5 b3 10
a1 b2 6 b2 7
a1 b2 6 b3 10
a2 b3 8 b3 10
R B S BR S
R S
A RB C SB E
a1 b1 5 b1 3
a1 b2 6 b2 7
a2 b3 8 b3 10
a2 b3 8 b3 2
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
R S
外连接外连接
如果 R 和 S 在做自然连接时把该舍弃的元组也保存在新关系中在新增加的属性上填空值( null )这种操作称为ldquo外连接rdquo如果把 R 中该舍弃的元组保留在新关系中称左连接把 S 中该舍弃的元组保留在新关系中称右连接
外连接外连接
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
a2 b4 12 NULL
NULL b5 NULL 2 左外连接左外连接右外连接右外连接
4 4 除除
双目运算 关系 R(XY) 在属性组 X 上各分量的象集包含有
关系 S(YZ) 在属性组 Y 上投影的那些元组在X 上的投影组成新关系记为
RY SY 应出自相同的域集 同时对行和列操作
[ ] ( )r r X YR S t X t R Y S
Y=BC
A B C
a1 b1 c2
a2 b3 c7
a3 b4 c6
a1 b2 c3
a4 b6 c6
a2 b2 c3
a1 b2 c1
B C D
b1 c2 d1
b2 c1 d1
b2 c3 d2
A
a1
R S RdivideS
象集 Ya1 Ya2 Ya3 Ya4
b1 c2
b2 c3
b2 c1
b3 c7
b2 c3
b4 c6 b6 c6
RR S S RdivideS RdivideS
A B C D
1 2 3 4
1 2 5 6
2 3 5 7
5 4 3 4
5 4 5 6
1 2 4 5
C D
3 4
5 6
A B
1 2
5 4
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
关系的描述称为关系模式 关系模式 R ( U D DOM F )R ( U D DOM F )
ndash 简记为 R ( U )R ( U ) 或 R (AR (A11 A A22 hellip A hellip Ann)) DD 及 DODO
MM 通常直接表示为属性的类型长度 ldquo 型rdquo和ldquo值rdquo
2 2 关系模式关系模式
属性名 域 映像 依赖关系
3 3 关系数据库关系数据库
一个给定应用领域中相应于所有实体和实体间
联系的关系的集合构成一个关系数据库
ldquo 型rdquo和ldquo值rdquo关系数据库(模式)
在一个关系数据库中关系不能重名
23 23 关系的完整性关系的完整性
1 实体完整性若属性 A 是基本关系 R 的主属性则
A 不能取空值2 参照完整性 外码定义设 F 是基本关系 R 的一个或一组属性
但不是关系 R 的码如果 F 与基本关系 S 的主码Ks 相对应称 F 是基本关系 R 的外码 R 为参照关系 S 为被参照关系或目标关系
学生 ( 学号姓名性别年龄 )
课程 ( 课程号课程名学分 )
选修 ( 学号课程号成绩 )
例
学生 ( 学号姓名性别年龄班长 )
若属性 ( 或属性组 )F 是基本关系 R 的外码它与基本关系 S 的主码 Ks 相对应 ( 关系 R S 不一定是不同的关系 ) 则对于 R 中每个元组在 F 上的值必须为
或者取空值 (F 的每个属性值均为空值 )
或者等于 S 中某个元组的主码值
3 3 用户定义的完整性用户定义的完整性
针对具体关系数据库的约束条件如学生关系中 学号的格式形如ldquo PB06210022rdquo
姓名要求不能取空值 年龄小于 30 岁 性别只能是ldquo男rdquo或ldquo女rdquo
24 24 关系代数关系代数
关系代数由一组关系运算组成是对于关系的操作集关系运算以一个或多个关系作为操作的对象运算结果是一个新的关系用关系运算实现查询
关系代数运算符1048708 集合运算符cup ( 并 ) - ( 差 ) cap ( 交 ) times( 笛卡
儿积 )
1048708 关系运算符 σ( 选择 ) П( 投影 ) infin ( 连接 ) divide( 除 )
1048708 比较运算符 gt ge lt le = ne1048708 逻辑运算符 not( 非 ) and ( 与 ) or ( 或 )
关系代数运算可分为传统集合运算和专业的关系运算
记号记号
R(A1 A2 hellip An) R tR t[Ai]
A=Ai1 Ai2 hellip Aik t[A]
tr R tsS R(X Z) 当 t[X]=x 时 x 在 R 中的象集
Zx=t[Z]| t R t[X]=x
Asrt t
关系 R 与 S 的并由属于 R 或属于 S 的元组组成
记为 R Scup R S 应是同类关系 结果关系中要去掉重复元组
1 1 并并
R S t t R t S
241 241 传统的集合运算传统的集合运算
关系 R 与 S 的差由属于 R 不属于 S 的元组组成
记为 RR -- SS
R S 应是同类关系
2 2 差差
R S t t R t S
关系 R 与 S 的交由属于 R且属于 S 的元组组成
记为 RcapS
R S 应是同类关系
3 3 交交
R S t t R t S
4 4 广义笛卡尔积广义笛卡尔积
r s r sR S t t t R t S
R S RtimesS R S RtimesS
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b2 c2
a1 b3 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
a1 b3 c2
A B C
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
RA RB RC SA SB SC
a1 b1 c1 a1 b2 c2
a1 b1 c1 a1 b3 c2
a1 b1 c1 a2 b2 c1
a1 b2 c2 a1 b2 c2
a1 b2 c2 a1 b3 c2
a1 b2 c2 a2 b2 c1
a2 b2 c1 a1 b2 c2
a2 b2 c1 a1 b3 c2
a2 b2 c1 a2 b2 c1
R R cap S R S R cup S S
R R -- SS
单目运算 从一个给定的关系中抽出满足给定条件的那些元组组成一个新的关系记为
对行操作
1 1 选择选择
( ) ( ) F R t t R F t 真
242 242 专门的关系运算专门的关系运算
20 4 20( ) ( )Sage Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
2 2 投影投影
单目运算 关系 R 在一组属性 A 上投影得到新关系新
关系中只包括属性组 A 记为
新关系中要去掉重复元组 对列操作
( ) [ ]A R t A t R
45( ) ( )Sage Sdept Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
3 3 连接连接
双目运算从两个关系 R S 的笛卡尔乘积中选取满足属
性间给定条件的那些元组组成新关系记为
A B 应是度数相等且可比的属性组
[ ] [ ]r s r s r sA B
R S t t t R t S t A t B
等值连接即条件为 A = B 的连接ndash 对行操作
自然连接即条件为 RA =SA 的连接ndash R S 具有相同的属性组ndash 新关系中要去掉重复的属性ndash 同时对行和列操作
R S
A BR S
C ER S
A B C
a1 b1 5
a1 b2 6
a2 b3 8
a2 b4 12
B E
b1 3
b2 7
b3 10
b3 2
b5 2
A RB C SB E
a1 b1 5 b2 7
a1 b1 5 b3 10
a1 b2 6 b2 7
a1 b2 6 b3 10
a2 b3 8 b3 10
R B S BR S
R S
A RB C SB E
a1 b1 5 b1 3
a1 b2 6 b2 7
a2 b3 8 b3 10
a2 b3 8 b3 2
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
R S
外连接外连接
如果 R 和 S 在做自然连接时把该舍弃的元组也保存在新关系中在新增加的属性上填空值( null )这种操作称为ldquo外连接rdquo如果把 R 中该舍弃的元组保留在新关系中称左连接把 S 中该舍弃的元组保留在新关系中称右连接
外连接外连接
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
a2 b4 12 NULL
NULL b5 NULL 2 左外连接左外连接右外连接右外连接
4 4 除除
双目运算 关系 R(XY) 在属性组 X 上各分量的象集包含有
关系 S(YZ) 在属性组 Y 上投影的那些元组在X 上的投影组成新关系记为
RY SY 应出自相同的域集 同时对行和列操作
[ ] ( )r r X YR S t X t R Y S
Y=BC
A B C
a1 b1 c2
a2 b3 c7
a3 b4 c6
a1 b2 c3
a4 b6 c6
a2 b2 c3
a1 b2 c1
B C D
b1 c2 d1
b2 c1 d1
b2 c3 d2
A
a1
R S RdivideS
象集 Ya1 Ya2 Ya3 Ya4
b1 c2
b2 c3
b2 c1
b3 c7
b2 c3
b4 c6 b6 c6
RR S S RdivideS RdivideS
A B C D
1 2 3 4
1 2 5 6
2 3 5 7
5 4 3 4
5 4 5 6
1 2 4 5
C D
3 4
5 6
A B
1 2
5 4
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
3 3 关系数据库关系数据库
一个给定应用领域中相应于所有实体和实体间
联系的关系的集合构成一个关系数据库
ldquo 型rdquo和ldquo值rdquo关系数据库(模式)
在一个关系数据库中关系不能重名
23 23 关系的完整性关系的完整性
1 实体完整性若属性 A 是基本关系 R 的主属性则
A 不能取空值2 参照完整性 外码定义设 F 是基本关系 R 的一个或一组属性
但不是关系 R 的码如果 F 与基本关系 S 的主码Ks 相对应称 F 是基本关系 R 的外码 R 为参照关系 S 为被参照关系或目标关系
学生 ( 学号姓名性别年龄 )
课程 ( 课程号课程名学分 )
选修 ( 学号课程号成绩 )
例
学生 ( 学号姓名性别年龄班长 )
若属性 ( 或属性组 )F 是基本关系 R 的外码它与基本关系 S 的主码 Ks 相对应 ( 关系 R S 不一定是不同的关系 ) 则对于 R 中每个元组在 F 上的值必须为
或者取空值 (F 的每个属性值均为空值 )
或者等于 S 中某个元组的主码值
3 3 用户定义的完整性用户定义的完整性
针对具体关系数据库的约束条件如学生关系中 学号的格式形如ldquo PB06210022rdquo
姓名要求不能取空值 年龄小于 30 岁 性别只能是ldquo男rdquo或ldquo女rdquo
24 24 关系代数关系代数
关系代数由一组关系运算组成是对于关系的操作集关系运算以一个或多个关系作为操作的对象运算结果是一个新的关系用关系运算实现查询
关系代数运算符1048708 集合运算符cup ( 并 ) - ( 差 ) cap ( 交 ) times( 笛卡
儿积 )
1048708 关系运算符 σ( 选择 ) П( 投影 ) infin ( 连接 ) divide( 除 )
1048708 比较运算符 gt ge lt le = ne1048708 逻辑运算符 not( 非 ) and ( 与 ) or ( 或 )
关系代数运算可分为传统集合运算和专业的关系运算
记号记号
R(A1 A2 hellip An) R tR t[Ai]
A=Ai1 Ai2 hellip Aik t[A]
tr R tsS R(X Z) 当 t[X]=x 时 x 在 R 中的象集
Zx=t[Z]| t R t[X]=x
Asrt t
关系 R 与 S 的并由属于 R 或属于 S 的元组组成
记为 R Scup R S 应是同类关系 结果关系中要去掉重复元组
1 1 并并
R S t t R t S
241 241 传统的集合运算传统的集合运算
关系 R 与 S 的差由属于 R 不属于 S 的元组组成
记为 RR -- SS
R S 应是同类关系
2 2 差差
R S t t R t S
关系 R 与 S 的交由属于 R且属于 S 的元组组成
记为 RcapS
R S 应是同类关系
3 3 交交
R S t t R t S
4 4 广义笛卡尔积广义笛卡尔积
r s r sR S t t t R t S
R S RtimesS R S RtimesS
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b2 c2
a1 b3 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
a1 b3 c2
A B C
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
RA RB RC SA SB SC
a1 b1 c1 a1 b2 c2
a1 b1 c1 a1 b3 c2
a1 b1 c1 a2 b2 c1
a1 b2 c2 a1 b2 c2
a1 b2 c2 a1 b3 c2
a1 b2 c2 a2 b2 c1
a2 b2 c1 a1 b2 c2
a2 b2 c1 a1 b3 c2
a2 b2 c1 a2 b2 c1
R R cap S R S R cup S S
R R -- SS
单目运算 从一个给定的关系中抽出满足给定条件的那些元组组成一个新的关系记为
对行操作
1 1 选择选择
( ) ( ) F R t t R F t 真
242 242 专门的关系运算专门的关系运算
20 4 20( ) ( )Sage Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
2 2 投影投影
单目运算 关系 R 在一组属性 A 上投影得到新关系新
关系中只包括属性组 A 记为
新关系中要去掉重复元组 对列操作
( ) [ ]A R t A t R
45( ) ( )Sage Sdept Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
3 3 连接连接
双目运算从两个关系 R S 的笛卡尔乘积中选取满足属
性间给定条件的那些元组组成新关系记为
A B 应是度数相等且可比的属性组
[ ] [ ]r s r s r sA B
R S t t t R t S t A t B
等值连接即条件为 A = B 的连接ndash 对行操作
自然连接即条件为 RA =SA 的连接ndash R S 具有相同的属性组ndash 新关系中要去掉重复的属性ndash 同时对行和列操作
R S
A BR S
C ER S
A B C
a1 b1 5
a1 b2 6
a2 b3 8
a2 b4 12
B E
b1 3
b2 7
b3 10
b3 2
b5 2
A RB C SB E
a1 b1 5 b2 7
a1 b1 5 b3 10
a1 b2 6 b2 7
a1 b2 6 b3 10
a2 b3 8 b3 10
R B S BR S
R S
A RB C SB E
a1 b1 5 b1 3
a1 b2 6 b2 7
a2 b3 8 b3 10
a2 b3 8 b3 2
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
R S
外连接外连接
如果 R 和 S 在做自然连接时把该舍弃的元组也保存在新关系中在新增加的属性上填空值( null )这种操作称为ldquo外连接rdquo如果把 R 中该舍弃的元组保留在新关系中称左连接把 S 中该舍弃的元组保留在新关系中称右连接
外连接外连接
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
a2 b4 12 NULL
NULL b5 NULL 2 左外连接左外连接右外连接右外连接
4 4 除除
双目运算 关系 R(XY) 在属性组 X 上各分量的象集包含有
关系 S(YZ) 在属性组 Y 上投影的那些元组在X 上的投影组成新关系记为
RY SY 应出自相同的域集 同时对行和列操作
[ ] ( )r r X YR S t X t R Y S
Y=BC
A B C
a1 b1 c2
a2 b3 c7
a3 b4 c6
a1 b2 c3
a4 b6 c6
a2 b2 c3
a1 b2 c1
B C D
b1 c2 d1
b2 c1 d1
b2 c3 d2
A
a1
R S RdivideS
象集 Ya1 Ya2 Ya3 Ya4
b1 c2
b2 c3
b2 c1
b3 c7
b2 c3
b4 c6 b6 c6
RR S S RdivideS RdivideS
A B C D
1 2 3 4
1 2 5 6
2 3 5 7
5 4 3 4
5 4 5 6
1 2 4 5
C D
3 4
5 6
A B
1 2
5 4
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
23 23 关系的完整性关系的完整性
1 实体完整性若属性 A 是基本关系 R 的主属性则
A 不能取空值2 参照完整性 外码定义设 F 是基本关系 R 的一个或一组属性
但不是关系 R 的码如果 F 与基本关系 S 的主码Ks 相对应称 F 是基本关系 R 的外码 R 为参照关系 S 为被参照关系或目标关系
学生 ( 学号姓名性别年龄 )
课程 ( 课程号课程名学分 )
选修 ( 学号课程号成绩 )
例
学生 ( 学号姓名性别年龄班长 )
若属性 ( 或属性组 )F 是基本关系 R 的外码它与基本关系 S 的主码 Ks 相对应 ( 关系 R S 不一定是不同的关系 ) 则对于 R 中每个元组在 F 上的值必须为
或者取空值 (F 的每个属性值均为空值 )
或者等于 S 中某个元组的主码值
3 3 用户定义的完整性用户定义的完整性
针对具体关系数据库的约束条件如学生关系中 学号的格式形如ldquo PB06210022rdquo
姓名要求不能取空值 年龄小于 30 岁 性别只能是ldquo男rdquo或ldquo女rdquo
24 24 关系代数关系代数
关系代数由一组关系运算组成是对于关系的操作集关系运算以一个或多个关系作为操作的对象运算结果是一个新的关系用关系运算实现查询
关系代数运算符1048708 集合运算符cup ( 并 ) - ( 差 ) cap ( 交 ) times( 笛卡
儿积 )
1048708 关系运算符 σ( 选择 ) П( 投影 ) infin ( 连接 ) divide( 除 )
1048708 比较运算符 gt ge lt le = ne1048708 逻辑运算符 not( 非 ) and ( 与 ) or ( 或 )
关系代数运算可分为传统集合运算和专业的关系运算
记号记号
R(A1 A2 hellip An) R tR t[Ai]
A=Ai1 Ai2 hellip Aik t[A]
tr R tsS R(X Z) 当 t[X]=x 时 x 在 R 中的象集
Zx=t[Z]| t R t[X]=x
Asrt t
关系 R 与 S 的并由属于 R 或属于 S 的元组组成
记为 R Scup R S 应是同类关系 结果关系中要去掉重复元组
1 1 并并
R S t t R t S
241 241 传统的集合运算传统的集合运算
关系 R 与 S 的差由属于 R 不属于 S 的元组组成
记为 RR -- SS
R S 应是同类关系
2 2 差差
R S t t R t S
关系 R 与 S 的交由属于 R且属于 S 的元组组成
记为 RcapS
R S 应是同类关系
3 3 交交
R S t t R t S
4 4 广义笛卡尔积广义笛卡尔积
r s r sR S t t t R t S
R S RtimesS R S RtimesS
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b2 c2
a1 b3 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
a1 b3 c2
A B C
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
RA RB RC SA SB SC
a1 b1 c1 a1 b2 c2
a1 b1 c1 a1 b3 c2
a1 b1 c1 a2 b2 c1
a1 b2 c2 a1 b2 c2
a1 b2 c2 a1 b3 c2
a1 b2 c2 a2 b2 c1
a2 b2 c1 a1 b2 c2
a2 b2 c1 a1 b3 c2
a2 b2 c1 a2 b2 c1
R R cap S R S R cup S S
R R -- SS
单目运算 从一个给定的关系中抽出满足给定条件的那些元组组成一个新的关系记为
对行操作
1 1 选择选择
( ) ( ) F R t t R F t 真
242 242 专门的关系运算专门的关系运算
20 4 20( ) ( )Sage Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
2 2 投影投影
单目运算 关系 R 在一组属性 A 上投影得到新关系新
关系中只包括属性组 A 记为
新关系中要去掉重复元组 对列操作
( ) [ ]A R t A t R
45( ) ( )Sage Sdept Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
3 3 连接连接
双目运算从两个关系 R S 的笛卡尔乘积中选取满足属
性间给定条件的那些元组组成新关系记为
A B 应是度数相等且可比的属性组
[ ] [ ]r s r s r sA B
R S t t t R t S t A t B
等值连接即条件为 A = B 的连接ndash 对行操作
自然连接即条件为 RA =SA 的连接ndash R S 具有相同的属性组ndash 新关系中要去掉重复的属性ndash 同时对行和列操作
R S
A BR S
C ER S
A B C
a1 b1 5
a1 b2 6
a2 b3 8
a2 b4 12
B E
b1 3
b2 7
b3 10
b3 2
b5 2
A RB C SB E
a1 b1 5 b2 7
a1 b1 5 b3 10
a1 b2 6 b2 7
a1 b2 6 b3 10
a2 b3 8 b3 10
R B S BR S
R S
A RB C SB E
a1 b1 5 b1 3
a1 b2 6 b2 7
a2 b3 8 b3 10
a2 b3 8 b3 2
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
R S
外连接外连接
如果 R 和 S 在做自然连接时把该舍弃的元组也保存在新关系中在新增加的属性上填空值( null )这种操作称为ldquo外连接rdquo如果把 R 中该舍弃的元组保留在新关系中称左连接把 S 中该舍弃的元组保留在新关系中称右连接
外连接外连接
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
a2 b4 12 NULL
NULL b5 NULL 2 左外连接左外连接右外连接右外连接
4 4 除除
双目运算 关系 R(XY) 在属性组 X 上各分量的象集包含有
关系 S(YZ) 在属性组 Y 上投影的那些元组在X 上的投影组成新关系记为
RY SY 应出自相同的域集 同时对行和列操作
[ ] ( )r r X YR S t X t R Y S
Y=BC
A B C
a1 b1 c2
a2 b3 c7
a3 b4 c6
a1 b2 c3
a4 b6 c6
a2 b2 c3
a1 b2 c1
B C D
b1 c2 d1
b2 c1 d1
b2 c3 d2
A
a1
R S RdivideS
象集 Ya1 Ya2 Ya3 Ya4
b1 c2
b2 c3
b2 c1
b3 c7
b2 c3
b4 c6 b6 c6
RR S S RdivideS RdivideS
A B C D
1 2 3 4
1 2 5 6
2 3 5 7
5 4 3 4
5 4 5 6
1 2 4 5
C D
3 4
5 6
A B
1 2
5 4
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
学生 ( 学号姓名性别年龄 )
课程 ( 课程号课程名学分 )
选修 ( 学号课程号成绩 )
例
学生 ( 学号姓名性别年龄班长 )
若属性 ( 或属性组 )F 是基本关系 R 的外码它与基本关系 S 的主码 Ks 相对应 ( 关系 R S 不一定是不同的关系 ) 则对于 R 中每个元组在 F 上的值必须为
或者取空值 (F 的每个属性值均为空值 )
或者等于 S 中某个元组的主码值
3 3 用户定义的完整性用户定义的完整性
针对具体关系数据库的约束条件如学生关系中 学号的格式形如ldquo PB06210022rdquo
姓名要求不能取空值 年龄小于 30 岁 性别只能是ldquo男rdquo或ldquo女rdquo
24 24 关系代数关系代数
关系代数由一组关系运算组成是对于关系的操作集关系运算以一个或多个关系作为操作的对象运算结果是一个新的关系用关系运算实现查询
关系代数运算符1048708 集合运算符cup ( 并 ) - ( 差 ) cap ( 交 ) times( 笛卡
儿积 )
1048708 关系运算符 σ( 选择 ) П( 投影 ) infin ( 连接 ) divide( 除 )
1048708 比较运算符 gt ge lt le = ne1048708 逻辑运算符 not( 非 ) and ( 与 ) or ( 或 )
关系代数运算可分为传统集合运算和专业的关系运算
记号记号
R(A1 A2 hellip An) R tR t[Ai]
A=Ai1 Ai2 hellip Aik t[A]
tr R tsS R(X Z) 当 t[X]=x 时 x 在 R 中的象集
Zx=t[Z]| t R t[X]=x
Asrt t
关系 R 与 S 的并由属于 R 或属于 S 的元组组成
记为 R Scup R S 应是同类关系 结果关系中要去掉重复元组
1 1 并并
R S t t R t S
241 241 传统的集合运算传统的集合运算
关系 R 与 S 的差由属于 R 不属于 S 的元组组成
记为 RR -- SS
R S 应是同类关系
2 2 差差
R S t t R t S
关系 R 与 S 的交由属于 R且属于 S 的元组组成
记为 RcapS
R S 应是同类关系
3 3 交交
R S t t R t S
4 4 广义笛卡尔积广义笛卡尔积
r s r sR S t t t R t S
R S RtimesS R S RtimesS
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b2 c2
a1 b3 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
a1 b3 c2
A B C
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
RA RB RC SA SB SC
a1 b1 c1 a1 b2 c2
a1 b1 c1 a1 b3 c2
a1 b1 c1 a2 b2 c1
a1 b2 c2 a1 b2 c2
a1 b2 c2 a1 b3 c2
a1 b2 c2 a2 b2 c1
a2 b2 c1 a1 b2 c2
a2 b2 c1 a1 b3 c2
a2 b2 c1 a2 b2 c1
R R cap S R S R cup S S
R R -- SS
单目运算 从一个给定的关系中抽出满足给定条件的那些元组组成一个新的关系记为
对行操作
1 1 选择选择
( ) ( ) F R t t R F t 真
242 242 专门的关系运算专门的关系运算
20 4 20( ) ( )Sage Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
2 2 投影投影
单目运算 关系 R 在一组属性 A 上投影得到新关系新
关系中只包括属性组 A 记为
新关系中要去掉重复元组 对列操作
( ) [ ]A R t A t R
45( ) ( )Sage Sdept Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
3 3 连接连接
双目运算从两个关系 R S 的笛卡尔乘积中选取满足属
性间给定条件的那些元组组成新关系记为
A B 应是度数相等且可比的属性组
[ ] [ ]r s r s r sA B
R S t t t R t S t A t B
等值连接即条件为 A = B 的连接ndash 对行操作
自然连接即条件为 RA =SA 的连接ndash R S 具有相同的属性组ndash 新关系中要去掉重复的属性ndash 同时对行和列操作
R S
A BR S
C ER S
A B C
a1 b1 5
a1 b2 6
a2 b3 8
a2 b4 12
B E
b1 3
b2 7
b3 10
b3 2
b5 2
A RB C SB E
a1 b1 5 b2 7
a1 b1 5 b3 10
a1 b2 6 b2 7
a1 b2 6 b3 10
a2 b3 8 b3 10
R B S BR S
R S
A RB C SB E
a1 b1 5 b1 3
a1 b2 6 b2 7
a2 b3 8 b3 10
a2 b3 8 b3 2
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
R S
外连接外连接
如果 R 和 S 在做自然连接时把该舍弃的元组也保存在新关系中在新增加的属性上填空值( null )这种操作称为ldquo外连接rdquo如果把 R 中该舍弃的元组保留在新关系中称左连接把 S 中该舍弃的元组保留在新关系中称右连接
外连接外连接
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
a2 b4 12 NULL
NULL b5 NULL 2 左外连接左外连接右外连接右外连接
4 4 除除
双目运算 关系 R(XY) 在属性组 X 上各分量的象集包含有
关系 S(YZ) 在属性组 Y 上投影的那些元组在X 上的投影组成新关系记为
RY SY 应出自相同的域集 同时对行和列操作
[ ] ( )r r X YR S t X t R Y S
Y=BC
A B C
a1 b1 c2
a2 b3 c7
a3 b4 c6
a1 b2 c3
a4 b6 c6
a2 b2 c3
a1 b2 c1
B C D
b1 c2 d1
b2 c1 d1
b2 c3 d2
A
a1
R S RdivideS
象集 Ya1 Ya2 Ya3 Ya4
b1 c2
b2 c3
b2 c1
b3 c7
b2 c3
b4 c6 b6 c6
RR S S RdivideS RdivideS
A B C D
1 2 3 4
1 2 5 6
2 3 5 7
5 4 3 4
5 4 5 6
1 2 4 5
C D
3 4
5 6
A B
1 2
5 4
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
若属性 ( 或属性组 )F 是基本关系 R 的外码它与基本关系 S 的主码 Ks 相对应 ( 关系 R S 不一定是不同的关系 ) 则对于 R 中每个元组在 F 上的值必须为
或者取空值 (F 的每个属性值均为空值 )
或者等于 S 中某个元组的主码值
3 3 用户定义的完整性用户定义的完整性
针对具体关系数据库的约束条件如学生关系中 学号的格式形如ldquo PB06210022rdquo
姓名要求不能取空值 年龄小于 30 岁 性别只能是ldquo男rdquo或ldquo女rdquo
24 24 关系代数关系代数
关系代数由一组关系运算组成是对于关系的操作集关系运算以一个或多个关系作为操作的对象运算结果是一个新的关系用关系运算实现查询
关系代数运算符1048708 集合运算符cup ( 并 ) - ( 差 ) cap ( 交 ) times( 笛卡
儿积 )
1048708 关系运算符 σ( 选择 ) П( 投影 ) infin ( 连接 ) divide( 除 )
1048708 比较运算符 gt ge lt le = ne1048708 逻辑运算符 not( 非 ) and ( 与 ) or ( 或 )
关系代数运算可分为传统集合运算和专业的关系运算
记号记号
R(A1 A2 hellip An) R tR t[Ai]
A=Ai1 Ai2 hellip Aik t[A]
tr R tsS R(X Z) 当 t[X]=x 时 x 在 R 中的象集
Zx=t[Z]| t R t[X]=x
Asrt t
关系 R 与 S 的并由属于 R 或属于 S 的元组组成
记为 R Scup R S 应是同类关系 结果关系中要去掉重复元组
1 1 并并
R S t t R t S
241 241 传统的集合运算传统的集合运算
关系 R 与 S 的差由属于 R 不属于 S 的元组组成
记为 RR -- SS
R S 应是同类关系
2 2 差差
R S t t R t S
关系 R 与 S 的交由属于 R且属于 S 的元组组成
记为 RcapS
R S 应是同类关系
3 3 交交
R S t t R t S
4 4 广义笛卡尔积广义笛卡尔积
r s r sR S t t t R t S
R S RtimesS R S RtimesS
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b2 c2
a1 b3 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
a1 b3 c2
A B C
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
RA RB RC SA SB SC
a1 b1 c1 a1 b2 c2
a1 b1 c1 a1 b3 c2
a1 b1 c1 a2 b2 c1
a1 b2 c2 a1 b2 c2
a1 b2 c2 a1 b3 c2
a1 b2 c2 a2 b2 c1
a2 b2 c1 a1 b2 c2
a2 b2 c1 a1 b3 c2
a2 b2 c1 a2 b2 c1
R R cap S R S R cup S S
R R -- SS
单目运算 从一个给定的关系中抽出满足给定条件的那些元组组成一个新的关系记为
对行操作
1 1 选择选择
( ) ( ) F R t t R F t 真
242 242 专门的关系运算专门的关系运算
20 4 20( ) ( )Sage Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
2 2 投影投影
单目运算 关系 R 在一组属性 A 上投影得到新关系新
关系中只包括属性组 A 记为
新关系中要去掉重复元组 对列操作
( ) [ ]A R t A t R
45( ) ( )Sage Sdept Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
3 3 连接连接
双目运算从两个关系 R S 的笛卡尔乘积中选取满足属
性间给定条件的那些元组组成新关系记为
A B 应是度数相等且可比的属性组
[ ] [ ]r s r s r sA B
R S t t t R t S t A t B
等值连接即条件为 A = B 的连接ndash 对行操作
自然连接即条件为 RA =SA 的连接ndash R S 具有相同的属性组ndash 新关系中要去掉重复的属性ndash 同时对行和列操作
R S
A BR S
C ER S
A B C
a1 b1 5
a1 b2 6
a2 b3 8
a2 b4 12
B E
b1 3
b2 7
b3 10
b3 2
b5 2
A RB C SB E
a1 b1 5 b2 7
a1 b1 5 b3 10
a1 b2 6 b2 7
a1 b2 6 b3 10
a2 b3 8 b3 10
R B S BR S
R S
A RB C SB E
a1 b1 5 b1 3
a1 b2 6 b2 7
a2 b3 8 b3 10
a2 b3 8 b3 2
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
R S
外连接外连接
如果 R 和 S 在做自然连接时把该舍弃的元组也保存在新关系中在新增加的属性上填空值( null )这种操作称为ldquo外连接rdquo如果把 R 中该舍弃的元组保留在新关系中称左连接把 S 中该舍弃的元组保留在新关系中称右连接
外连接外连接
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
a2 b4 12 NULL
NULL b5 NULL 2 左外连接左外连接右外连接右外连接
4 4 除除
双目运算 关系 R(XY) 在属性组 X 上各分量的象集包含有
关系 S(YZ) 在属性组 Y 上投影的那些元组在X 上的投影组成新关系记为
RY SY 应出自相同的域集 同时对行和列操作
[ ] ( )r r X YR S t X t R Y S
Y=BC
A B C
a1 b1 c2
a2 b3 c7
a3 b4 c6
a1 b2 c3
a4 b6 c6
a2 b2 c3
a1 b2 c1
B C D
b1 c2 d1
b2 c1 d1
b2 c3 d2
A
a1
R S RdivideS
象集 Ya1 Ya2 Ya3 Ya4
b1 c2
b2 c3
b2 c1
b3 c7
b2 c3
b4 c6 b6 c6
RR S S RdivideS RdivideS
A B C D
1 2 3 4
1 2 5 6
2 3 5 7
5 4 3 4
5 4 5 6
1 2 4 5
C D
3 4
5 6
A B
1 2
5 4
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
3 3 用户定义的完整性用户定义的完整性
针对具体关系数据库的约束条件如学生关系中 学号的格式形如ldquo PB06210022rdquo
姓名要求不能取空值 年龄小于 30 岁 性别只能是ldquo男rdquo或ldquo女rdquo
24 24 关系代数关系代数
关系代数由一组关系运算组成是对于关系的操作集关系运算以一个或多个关系作为操作的对象运算结果是一个新的关系用关系运算实现查询
关系代数运算符1048708 集合运算符cup ( 并 ) - ( 差 ) cap ( 交 ) times( 笛卡
儿积 )
1048708 关系运算符 σ( 选择 ) П( 投影 ) infin ( 连接 ) divide( 除 )
1048708 比较运算符 gt ge lt le = ne1048708 逻辑运算符 not( 非 ) and ( 与 ) or ( 或 )
关系代数运算可分为传统集合运算和专业的关系运算
记号记号
R(A1 A2 hellip An) R tR t[Ai]
A=Ai1 Ai2 hellip Aik t[A]
tr R tsS R(X Z) 当 t[X]=x 时 x 在 R 中的象集
Zx=t[Z]| t R t[X]=x
Asrt t
关系 R 与 S 的并由属于 R 或属于 S 的元组组成
记为 R Scup R S 应是同类关系 结果关系中要去掉重复元组
1 1 并并
R S t t R t S
241 241 传统的集合运算传统的集合运算
关系 R 与 S 的差由属于 R 不属于 S 的元组组成
记为 RR -- SS
R S 应是同类关系
2 2 差差
R S t t R t S
关系 R 与 S 的交由属于 R且属于 S 的元组组成
记为 RcapS
R S 应是同类关系
3 3 交交
R S t t R t S
4 4 广义笛卡尔积广义笛卡尔积
r s r sR S t t t R t S
R S RtimesS R S RtimesS
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b2 c2
a1 b3 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
a1 b3 c2
A B C
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
RA RB RC SA SB SC
a1 b1 c1 a1 b2 c2
a1 b1 c1 a1 b3 c2
a1 b1 c1 a2 b2 c1
a1 b2 c2 a1 b2 c2
a1 b2 c2 a1 b3 c2
a1 b2 c2 a2 b2 c1
a2 b2 c1 a1 b2 c2
a2 b2 c1 a1 b3 c2
a2 b2 c1 a2 b2 c1
R R cap S R S R cup S S
R R -- SS
单目运算 从一个给定的关系中抽出满足给定条件的那些元组组成一个新的关系记为
对行操作
1 1 选择选择
( ) ( ) F R t t R F t 真
242 242 专门的关系运算专门的关系运算
20 4 20( ) ( )Sage Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
2 2 投影投影
单目运算 关系 R 在一组属性 A 上投影得到新关系新
关系中只包括属性组 A 记为
新关系中要去掉重复元组 对列操作
( ) [ ]A R t A t R
45( ) ( )Sage Sdept Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
3 3 连接连接
双目运算从两个关系 R S 的笛卡尔乘积中选取满足属
性间给定条件的那些元组组成新关系记为
A B 应是度数相等且可比的属性组
[ ] [ ]r s r s r sA B
R S t t t R t S t A t B
等值连接即条件为 A = B 的连接ndash 对行操作
自然连接即条件为 RA =SA 的连接ndash R S 具有相同的属性组ndash 新关系中要去掉重复的属性ndash 同时对行和列操作
R S
A BR S
C ER S
A B C
a1 b1 5
a1 b2 6
a2 b3 8
a2 b4 12
B E
b1 3
b2 7
b3 10
b3 2
b5 2
A RB C SB E
a1 b1 5 b2 7
a1 b1 5 b3 10
a1 b2 6 b2 7
a1 b2 6 b3 10
a2 b3 8 b3 10
R B S BR S
R S
A RB C SB E
a1 b1 5 b1 3
a1 b2 6 b2 7
a2 b3 8 b3 10
a2 b3 8 b3 2
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
R S
外连接外连接
如果 R 和 S 在做自然连接时把该舍弃的元组也保存在新关系中在新增加的属性上填空值( null )这种操作称为ldquo外连接rdquo如果把 R 中该舍弃的元组保留在新关系中称左连接把 S 中该舍弃的元组保留在新关系中称右连接
外连接外连接
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
a2 b4 12 NULL
NULL b5 NULL 2 左外连接左外连接右外连接右外连接
4 4 除除
双目运算 关系 R(XY) 在属性组 X 上各分量的象集包含有
关系 S(YZ) 在属性组 Y 上投影的那些元组在X 上的投影组成新关系记为
RY SY 应出自相同的域集 同时对行和列操作
[ ] ( )r r X YR S t X t R Y S
Y=BC
A B C
a1 b1 c2
a2 b3 c7
a3 b4 c6
a1 b2 c3
a4 b6 c6
a2 b2 c3
a1 b2 c1
B C D
b1 c2 d1
b2 c1 d1
b2 c3 d2
A
a1
R S RdivideS
象集 Ya1 Ya2 Ya3 Ya4
b1 c2
b2 c3
b2 c1
b3 c7
b2 c3
b4 c6 b6 c6
RR S S RdivideS RdivideS
A B C D
1 2 3 4
1 2 5 6
2 3 5 7
5 4 3 4
5 4 5 6
1 2 4 5
C D
3 4
5 6
A B
1 2
5 4
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
24 24 关系代数关系代数
关系代数由一组关系运算组成是对于关系的操作集关系运算以一个或多个关系作为操作的对象运算结果是一个新的关系用关系运算实现查询
关系代数运算符1048708 集合运算符cup ( 并 ) - ( 差 ) cap ( 交 ) times( 笛卡
儿积 )
1048708 关系运算符 σ( 选择 ) П( 投影 ) infin ( 连接 ) divide( 除 )
1048708 比较运算符 gt ge lt le = ne1048708 逻辑运算符 not( 非 ) and ( 与 ) or ( 或 )
关系代数运算可分为传统集合运算和专业的关系运算
记号记号
R(A1 A2 hellip An) R tR t[Ai]
A=Ai1 Ai2 hellip Aik t[A]
tr R tsS R(X Z) 当 t[X]=x 时 x 在 R 中的象集
Zx=t[Z]| t R t[X]=x
Asrt t
关系 R 与 S 的并由属于 R 或属于 S 的元组组成
记为 R Scup R S 应是同类关系 结果关系中要去掉重复元组
1 1 并并
R S t t R t S
241 241 传统的集合运算传统的集合运算
关系 R 与 S 的差由属于 R 不属于 S 的元组组成
记为 RR -- SS
R S 应是同类关系
2 2 差差
R S t t R t S
关系 R 与 S 的交由属于 R且属于 S 的元组组成
记为 RcapS
R S 应是同类关系
3 3 交交
R S t t R t S
4 4 广义笛卡尔积广义笛卡尔积
r s r sR S t t t R t S
R S RtimesS R S RtimesS
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b2 c2
a1 b3 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
a1 b3 c2
A B C
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
RA RB RC SA SB SC
a1 b1 c1 a1 b2 c2
a1 b1 c1 a1 b3 c2
a1 b1 c1 a2 b2 c1
a1 b2 c2 a1 b2 c2
a1 b2 c2 a1 b3 c2
a1 b2 c2 a2 b2 c1
a2 b2 c1 a1 b2 c2
a2 b2 c1 a1 b3 c2
a2 b2 c1 a2 b2 c1
R R cap S R S R cup S S
R R -- SS
单目运算 从一个给定的关系中抽出满足给定条件的那些元组组成一个新的关系记为
对行操作
1 1 选择选择
( ) ( ) F R t t R F t 真
242 242 专门的关系运算专门的关系运算
20 4 20( ) ( )Sage Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
2 2 投影投影
单目运算 关系 R 在一组属性 A 上投影得到新关系新
关系中只包括属性组 A 记为
新关系中要去掉重复元组 对列操作
( ) [ ]A R t A t R
45( ) ( )Sage Sdept Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
3 3 连接连接
双目运算从两个关系 R S 的笛卡尔乘积中选取满足属
性间给定条件的那些元组组成新关系记为
A B 应是度数相等且可比的属性组
[ ] [ ]r s r s r sA B
R S t t t R t S t A t B
等值连接即条件为 A = B 的连接ndash 对行操作
自然连接即条件为 RA =SA 的连接ndash R S 具有相同的属性组ndash 新关系中要去掉重复的属性ndash 同时对行和列操作
R S
A BR S
C ER S
A B C
a1 b1 5
a1 b2 6
a2 b3 8
a2 b4 12
B E
b1 3
b2 7
b3 10
b3 2
b5 2
A RB C SB E
a1 b1 5 b2 7
a1 b1 5 b3 10
a1 b2 6 b2 7
a1 b2 6 b3 10
a2 b3 8 b3 10
R B S BR S
R S
A RB C SB E
a1 b1 5 b1 3
a1 b2 6 b2 7
a2 b3 8 b3 10
a2 b3 8 b3 2
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
R S
外连接外连接
如果 R 和 S 在做自然连接时把该舍弃的元组也保存在新关系中在新增加的属性上填空值( null )这种操作称为ldquo外连接rdquo如果把 R 中该舍弃的元组保留在新关系中称左连接把 S 中该舍弃的元组保留在新关系中称右连接
外连接外连接
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
a2 b4 12 NULL
NULL b5 NULL 2 左外连接左外连接右外连接右外连接
4 4 除除
双目运算 关系 R(XY) 在属性组 X 上各分量的象集包含有
关系 S(YZ) 在属性组 Y 上投影的那些元组在X 上的投影组成新关系记为
RY SY 应出自相同的域集 同时对行和列操作
[ ] ( )r r X YR S t X t R Y S
Y=BC
A B C
a1 b1 c2
a2 b3 c7
a3 b4 c6
a1 b2 c3
a4 b6 c6
a2 b2 c3
a1 b2 c1
B C D
b1 c2 d1
b2 c1 d1
b2 c3 d2
A
a1
R S RdivideS
象集 Ya1 Ya2 Ya3 Ya4
b1 c2
b2 c3
b2 c1
b3 c7
b2 c3
b4 c6 b6 c6
RR S S RdivideS RdivideS
A B C D
1 2 3 4
1 2 5 6
2 3 5 7
5 4 3 4
5 4 5 6
1 2 4 5
C D
3 4
5 6
A B
1 2
5 4
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
记号记号
R(A1 A2 hellip An) R tR t[Ai]
A=Ai1 Ai2 hellip Aik t[A]
tr R tsS R(X Z) 当 t[X]=x 时 x 在 R 中的象集
Zx=t[Z]| t R t[X]=x
Asrt t
关系 R 与 S 的并由属于 R 或属于 S 的元组组成
记为 R Scup R S 应是同类关系 结果关系中要去掉重复元组
1 1 并并
R S t t R t S
241 241 传统的集合运算传统的集合运算
关系 R 与 S 的差由属于 R 不属于 S 的元组组成
记为 RR -- SS
R S 应是同类关系
2 2 差差
R S t t R t S
关系 R 与 S 的交由属于 R且属于 S 的元组组成
记为 RcapS
R S 应是同类关系
3 3 交交
R S t t R t S
4 4 广义笛卡尔积广义笛卡尔积
r s r sR S t t t R t S
R S RtimesS R S RtimesS
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b2 c2
a1 b3 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
a1 b3 c2
A B C
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
RA RB RC SA SB SC
a1 b1 c1 a1 b2 c2
a1 b1 c1 a1 b3 c2
a1 b1 c1 a2 b2 c1
a1 b2 c2 a1 b2 c2
a1 b2 c2 a1 b3 c2
a1 b2 c2 a2 b2 c1
a2 b2 c1 a1 b2 c2
a2 b2 c1 a1 b3 c2
a2 b2 c1 a2 b2 c1
R R cap S R S R cup S S
R R -- SS
单目运算 从一个给定的关系中抽出满足给定条件的那些元组组成一个新的关系记为
对行操作
1 1 选择选择
( ) ( ) F R t t R F t 真
242 242 专门的关系运算专门的关系运算
20 4 20( ) ( )Sage Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
2 2 投影投影
单目运算 关系 R 在一组属性 A 上投影得到新关系新
关系中只包括属性组 A 记为
新关系中要去掉重复元组 对列操作
( ) [ ]A R t A t R
45( ) ( )Sage Sdept Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
3 3 连接连接
双目运算从两个关系 R S 的笛卡尔乘积中选取满足属
性间给定条件的那些元组组成新关系记为
A B 应是度数相等且可比的属性组
[ ] [ ]r s r s r sA B
R S t t t R t S t A t B
等值连接即条件为 A = B 的连接ndash 对行操作
自然连接即条件为 RA =SA 的连接ndash R S 具有相同的属性组ndash 新关系中要去掉重复的属性ndash 同时对行和列操作
R S
A BR S
C ER S
A B C
a1 b1 5
a1 b2 6
a2 b3 8
a2 b4 12
B E
b1 3
b2 7
b3 10
b3 2
b5 2
A RB C SB E
a1 b1 5 b2 7
a1 b1 5 b3 10
a1 b2 6 b2 7
a1 b2 6 b3 10
a2 b3 8 b3 10
R B S BR S
R S
A RB C SB E
a1 b1 5 b1 3
a1 b2 6 b2 7
a2 b3 8 b3 10
a2 b3 8 b3 2
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
R S
外连接外连接
如果 R 和 S 在做自然连接时把该舍弃的元组也保存在新关系中在新增加的属性上填空值( null )这种操作称为ldquo外连接rdquo如果把 R 中该舍弃的元组保留在新关系中称左连接把 S 中该舍弃的元组保留在新关系中称右连接
外连接外连接
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
a2 b4 12 NULL
NULL b5 NULL 2 左外连接左外连接右外连接右外连接
4 4 除除
双目运算 关系 R(XY) 在属性组 X 上各分量的象集包含有
关系 S(YZ) 在属性组 Y 上投影的那些元组在X 上的投影组成新关系记为
RY SY 应出自相同的域集 同时对行和列操作
[ ] ( )r r X YR S t X t R Y S
Y=BC
A B C
a1 b1 c2
a2 b3 c7
a3 b4 c6
a1 b2 c3
a4 b6 c6
a2 b2 c3
a1 b2 c1
B C D
b1 c2 d1
b2 c1 d1
b2 c3 d2
A
a1
R S RdivideS
象集 Ya1 Ya2 Ya3 Ya4
b1 c2
b2 c3
b2 c1
b3 c7
b2 c3
b4 c6 b6 c6
RR S S RdivideS RdivideS
A B C D
1 2 3 4
1 2 5 6
2 3 5 7
5 4 3 4
5 4 5 6
1 2 4 5
C D
3 4
5 6
A B
1 2
5 4
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
关系 R 与 S 的并由属于 R 或属于 S 的元组组成
记为 R Scup R S 应是同类关系 结果关系中要去掉重复元组
1 1 并并
R S t t R t S
241 241 传统的集合运算传统的集合运算
关系 R 与 S 的差由属于 R 不属于 S 的元组组成
记为 RR -- SS
R S 应是同类关系
2 2 差差
R S t t R t S
关系 R 与 S 的交由属于 R且属于 S 的元组组成
记为 RcapS
R S 应是同类关系
3 3 交交
R S t t R t S
4 4 广义笛卡尔积广义笛卡尔积
r s r sR S t t t R t S
R S RtimesS R S RtimesS
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b2 c2
a1 b3 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
a1 b3 c2
A B C
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
RA RB RC SA SB SC
a1 b1 c1 a1 b2 c2
a1 b1 c1 a1 b3 c2
a1 b1 c1 a2 b2 c1
a1 b2 c2 a1 b2 c2
a1 b2 c2 a1 b3 c2
a1 b2 c2 a2 b2 c1
a2 b2 c1 a1 b2 c2
a2 b2 c1 a1 b3 c2
a2 b2 c1 a2 b2 c1
R R cap S R S R cup S S
R R -- SS
单目运算 从一个给定的关系中抽出满足给定条件的那些元组组成一个新的关系记为
对行操作
1 1 选择选择
( ) ( ) F R t t R F t 真
242 242 专门的关系运算专门的关系运算
20 4 20( ) ( )Sage Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
2 2 投影投影
单目运算 关系 R 在一组属性 A 上投影得到新关系新
关系中只包括属性组 A 记为
新关系中要去掉重复元组 对列操作
( ) [ ]A R t A t R
45( ) ( )Sage Sdept Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
3 3 连接连接
双目运算从两个关系 R S 的笛卡尔乘积中选取满足属
性间给定条件的那些元组组成新关系记为
A B 应是度数相等且可比的属性组
[ ] [ ]r s r s r sA B
R S t t t R t S t A t B
等值连接即条件为 A = B 的连接ndash 对行操作
自然连接即条件为 RA =SA 的连接ndash R S 具有相同的属性组ndash 新关系中要去掉重复的属性ndash 同时对行和列操作
R S
A BR S
C ER S
A B C
a1 b1 5
a1 b2 6
a2 b3 8
a2 b4 12
B E
b1 3
b2 7
b3 10
b3 2
b5 2
A RB C SB E
a1 b1 5 b2 7
a1 b1 5 b3 10
a1 b2 6 b2 7
a1 b2 6 b3 10
a2 b3 8 b3 10
R B S BR S
R S
A RB C SB E
a1 b1 5 b1 3
a1 b2 6 b2 7
a2 b3 8 b3 10
a2 b3 8 b3 2
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
R S
外连接外连接
如果 R 和 S 在做自然连接时把该舍弃的元组也保存在新关系中在新增加的属性上填空值( null )这种操作称为ldquo外连接rdquo如果把 R 中该舍弃的元组保留在新关系中称左连接把 S 中该舍弃的元组保留在新关系中称右连接
外连接外连接
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
a2 b4 12 NULL
NULL b5 NULL 2 左外连接左外连接右外连接右外连接
4 4 除除
双目运算 关系 R(XY) 在属性组 X 上各分量的象集包含有
关系 S(YZ) 在属性组 Y 上投影的那些元组在X 上的投影组成新关系记为
RY SY 应出自相同的域集 同时对行和列操作
[ ] ( )r r X YR S t X t R Y S
Y=BC
A B C
a1 b1 c2
a2 b3 c7
a3 b4 c6
a1 b2 c3
a4 b6 c6
a2 b2 c3
a1 b2 c1
B C D
b1 c2 d1
b2 c1 d1
b2 c3 d2
A
a1
R S RdivideS
象集 Ya1 Ya2 Ya3 Ya4
b1 c2
b2 c3
b2 c1
b3 c7
b2 c3
b4 c6 b6 c6
RR S S RdivideS RdivideS
A B C D
1 2 3 4
1 2 5 6
2 3 5 7
5 4 3 4
5 4 5 6
1 2 4 5
C D
3 4
5 6
A B
1 2
5 4
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
关系 R 与 S 的差由属于 R 不属于 S 的元组组成
记为 RR -- SS
R S 应是同类关系
2 2 差差
R S t t R t S
关系 R 与 S 的交由属于 R且属于 S 的元组组成
记为 RcapS
R S 应是同类关系
3 3 交交
R S t t R t S
4 4 广义笛卡尔积广义笛卡尔积
r s r sR S t t t R t S
R S RtimesS R S RtimesS
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b2 c2
a1 b3 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
a1 b3 c2
A B C
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a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
RA RB RC SA SB SC
a1 b1 c1 a1 b2 c2
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a1 b2 c2 a1 b2 c2
a1 b2 c2 a1 b3 c2
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a2 b2 c1 a1 b2 c2
a2 b2 c1 a1 b3 c2
a2 b2 c1 a2 b2 c1
R R cap S R S R cup S S
R R -- SS
单目运算 从一个给定的关系中抽出满足给定条件的那些元组组成一个新的关系记为
对行操作
1 1 选择选择
( ) ( ) F R t t R F t 真
242 242 专门的关系运算专门的关系运算
20 4 20( ) ( )Sage Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
2 2 投影投影
单目运算 关系 R 在一组属性 A 上投影得到新关系新
关系中只包括属性组 A 记为
新关系中要去掉重复元组 对列操作
( ) [ ]A R t A t R
45( ) ( )Sage Sdept Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
3 3 连接连接
双目运算从两个关系 R S 的笛卡尔乘积中选取满足属
性间给定条件的那些元组组成新关系记为
A B 应是度数相等且可比的属性组
[ ] [ ]r s r s r sA B
R S t t t R t S t A t B
等值连接即条件为 A = B 的连接ndash 对行操作
自然连接即条件为 RA =SA 的连接ndash R S 具有相同的属性组ndash 新关系中要去掉重复的属性ndash 同时对行和列操作
R S
A BR S
C ER S
A B C
a1 b1 5
a1 b2 6
a2 b3 8
a2 b4 12
B E
b1 3
b2 7
b3 10
b3 2
b5 2
A RB C SB E
a1 b1 5 b2 7
a1 b1 5 b3 10
a1 b2 6 b2 7
a1 b2 6 b3 10
a2 b3 8 b3 10
R B S BR S
R S
A RB C SB E
a1 b1 5 b1 3
a1 b2 6 b2 7
a2 b3 8 b3 10
a2 b3 8 b3 2
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
R S
外连接外连接
如果 R 和 S 在做自然连接时把该舍弃的元组也保存在新关系中在新增加的属性上填空值( null )这种操作称为ldquo外连接rdquo如果把 R 中该舍弃的元组保留在新关系中称左连接把 S 中该舍弃的元组保留在新关系中称右连接
外连接外连接
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
a2 b4 12 NULL
NULL b5 NULL 2 左外连接左外连接右外连接右外连接
4 4 除除
双目运算 关系 R(XY) 在属性组 X 上各分量的象集包含有
关系 S(YZ) 在属性组 Y 上投影的那些元组在X 上的投影组成新关系记为
RY SY 应出自相同的域集 同时对行和列操作
[ ] ( )r r X YR S t X t R Y S
Y=BC
A B C
a1 b1 c2
a2 b3 c7
a3 b4 c6
a1 b2 c3
a4 b6 c6
a2 b2 c3
a1 b2 c1
B C D
b1 c2 d1
b2 c1 d1
b2 c3 d2
A
a1
R S RdivideS
象集 Ya1 Ya2 Ya3 Ya4
b1 c2
b2 c3
b2 c1
b3 c7
b2 c3
b4 c6 b6 c6
RR S S RdivideS RdivideS
A B C D
1 2 3 4
1 2 5 6
2 3 5 7
5 4 3 4
5 4 5 6
1 2 4 5
C D
3 4
5 6
A B
1 2
5 4
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
关系 R 与 S 的交由属于 R且属于 S 的元组组成
记为 RcapS
R S 应是同类关系
3 3 交交
R S t t R t S
4 4 广义笛卡尔积广义笛卡尔积
r s r sR S t t t R t S
R S RtimesS R S RtimesS
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b2 c2
a1 b3 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
a1 b3 c2
A B C
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
RA RB RC SA SB SC
a1 b1 c1 a1 b2 c2
a1 b1 c1 a1 b3 c2
a1 b1 c1 a2 b2 c1
a1 b2 c2 a1 b2 c2
a1 b2 c2 a1 b3 c2
a1 b2 c2 a2 b2 c1
a2 b2 c1 a1 b2 c2
a2 b2 c1 a1 b3 c2
a2 b2 c1 a2 b2 c1
R R cap S R S R cup S S
R R -- SS
单目运算 从一个给定的关系中抽出满足给定条件的那些元组组成一个新的关系记为
对行操作
1 1 选择选择
( ) ( ) F R t t R F t 真
242 242 专门的关系运算专门的关系运算
20 4 20( ) ( )Sage Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
2 2 投影投影
单目运算 关系 R 在一组属性 A 上投影得到新关系新
关系中只包括属性组 A 记为
新关系中要去掉重复元组 对列操作
( ) [ ]A R t A t R
45( ) ( )Sage Sdept Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
3 3 连接连接
双目运算从两个关系 R S 的笛卡尔乘积中选取满足属
性间给定条件的那些元组组成新关系记为
A B 应是度数相等且可比的属性组
[ ] [ ]r s r s r sA B
R S t t t R t S t A t B
等值连接即条件为 A = B 的连接ndash 对行操作
自然连接即条件为 RA =SA 的连接ndash R S 具有相同的属性组ndash 新关系中要去掉重复的属性ndash 同时对行和列操作
R S
A BR S
C ER S
A B C
a1 b1 5
a1 b2 6
a2 b3 8
a2 b4 12
B E
b1 3
b2 7
b3 10
b3 2
b5 2
A RB C SB E
a1 b1 5 b2 7
a1 b1 5 b3 10
a1 b2 6 b2 7
a1 b2 6 b3 10
a2 b3 8 b3 10
R B S BR S
R S
A RB C SB E
a1 b1 5 b1 3
a1 b2 6 b2 7
a2 b3 8 b3 10
a2 b3 8 b3 2
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
R S
外连接外连接
如果 R 和 S 在做自然连接时把该舍弃的元组也保存在新关系中在新增加的属性上填空值( null )这种操作称为ldquo外连接rdquo如果把 R 中该舍弃的元组保留在新关系中称左连接把 S 中该舍弃的元组保留在新关系中称右连接
外连接外连接
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
a2 b4 12 NULL
NULL b5 NULL 2 左外连接左外连接右外连接右外连接
4 4 除除
双目运算 关系 R(XY) 在属性组 X 上各分量的象集包含有
关系 S(YZ) 在属性组 Y 上投影的那些元组在X 上的投影组成新关系记为
RY SY 应出自相同的域集 同时对行和列操作
[ ] ( )r r X YR S t X t R Y S
Y=BC
A B C
a1 b1 c2
a2 b3 c7
a3 b4 c6
a1 b2 c3
a4 b6 c6
a2 b2 c3
a1 b2 c1
B C D
b1 c2 d1
b2 c1 d1
b2 c3 d2
A
a1
R S RdivideS
象集 Ya1 Ya2 Ya3 Ya4
b1 c2
b2 c3
b2 c1
b3 c7
b2 c3
b4 c6 b6 c6
RR S S RdivideS RdivideS
A B C D
1 2 3 4
1 2 5 6
2 3 5 7
5 4 3 4
5 4 5 6
1 2 4 5
C D
3 4
5 6
A B
1 2
5 4
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
4 4 广义笛卡尔积广义笛卡尔积
r s r sR S t t t R t S
R S RtimesS R S RtimesS
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b2 c2
a1 b3 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
a1 b3 c2
A B C
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
RA RB RC SA SB SC
a1 b1 c1 a1 b2 c2
a1 b1 c1 a1 b3 c2
a1 b1 c1 a2 b2 c1
a1 b2 c2 a1 b2 c2
a1 b2 c2 a1 b3 c2
a1 b2 c2 a2 b2 c1
a2 b2 c1 a1 b2 c2
a2 b2 c1 a1 b3 c2
a2 b2 c1 a2 b2 c1
R R cap S R S R cup S S
R R -- SS
单目运算 从一个给定的关系中抽出满足给定条件的那些元组组成一个新的关系记为
对行操作
1 1 选择选择
( ) ( ) F R t t R F t 真
242 242 专门的关系运算专门的关系运算
20 4 20( ) ( )Sage Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
2 2 投影投影
单目运算 关系 R 在一组属性 A 上投影得到新关系新
关系中只包括属性组 A 记为
新关系中要去掉重复元组 对列操作
( ) [ ]A R t A t R
45( ) ( )Sage Sdept Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
3 3 连接连接
双目运算从两个关系 R S 的笛卡尔乘积中选取满足属
性间给定条件的那些元组组成新关系记为
A B 应是度数相等且可比的属性组
[ ] [ ]r s r s r sA B
R S t t t R t S t A t B
等值连接即条件为 A = B 的连接ndash 对行操作
自然连接即条件为 RA =SA 的连接ndash R S 具有相同的属性组ndash 新关系中要去掉重复的属性ndash 同时对行和列操作
R S
A BR S
C ER S
A B C
a1 b1 5
a1 b2 6
a2 b3 8
a2 b4 12
B E
b1 3
b2 7
b3 10
b3 2
b5 2
A RB C SB E
a1 b1 5 b2 7
a1 b1 5 b3 10
a1 b2 6 b2 7
a1 b2 6 b3 10
a2 b3 8 b3 10
R B S BR S
R S
A RB C SB E
a1 b1 5 b1 3
a1 b2 6 b2 7
a2 b3 8 b3 10
a2 b3 8 b3 2
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
R S
外连接外连接
如果 R 和 S 在做自然连接时把该舍弃的元组也保存在新关系中在新增加的属性上填空值( null )这种操作称为ldquo外连接rdquo如果把 R 中该舍弃的元组保留在新关系中称左连接把 S 中该舍弃的元组保留在新关系中称右连接
外连接外连接
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
a2 b4 12 NULL
NULL b5 NULL 2 左外连接左外连接右外连接右外连接
4 4 除除
双目运算 关系 R(XY) 在属性组 X 上各分量的象集包含有
关系 S(YZ) 在属性组 Y 上投影的那些元组在X 上的投影组成新关系记为
RY SY 应出自相同的域集 同时对行和列操作
[ ] ( )r r X YR S t X t R Y S
Y=BC
A B C
a1 b1 c2
a2 b3 c7
a3 b4 c6
a1 b2 c3
a4 b6 c6
a2 b2 c3
a1 b2 c1
B C D
b1 c2 d1
b2 c1 d1
b2 c3 d2
A
a1
R S RdivideS
象集 Ya1 Ya2 Ya3 Ya4
b1 c2
b2 c3
b2 c1
b3 c7
b2 c3
b4 c6 b6 c6
RR S S RdivideS RdivideS
A B C D
1 2 3 4
1 2 5 6
2 3 5 7
5 4 3 4
5 4 5 6
1 2 4 5
C D
3 4
5 6
A B
1 2
5 4
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
R S RtimesS R S RtimesS
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b2 c2
a1 b3 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
a1 b2 c2
a2 b2 c1
a1 b3 c2
A B C
a1 b2 c2
a2 b2 c1
A B C
a1 b1 c1
RA RB RC SA SB SC
a1 b1 c1 a1 b2 c2
a1 b1 c1 a1 b3 c2
a1 b1 c1 a2 b2 c1
a1 b2 c2 a1 b2 c2
a1 b2 c2 a1 b3 c2
a1 b2 c2 a2 b2 c1
a2 b2 c1 a1 b2 c2
a2 b2 c1 a1 b3 c2
a2 b2 c1 a2 b2 c1
R R cap S R S R cup S S
R R -- SS
单目运算 从一个给定的关系中抽出满足给定条件的那些元组组成一个新的关系记为
对行操作
1 1 选择选择
( ) ( ) F R t t R F t 真
242 242 专门的关系运算专门的关系运算
20 4 20( ) ( )Sage Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
2 2 投影投影
单目运算 关系 R 在一组属性 A 上投影得到新关系新
关系中只包括属性组 A 记为
新关系中要去掉重复元组 对列操作
( ) [ ]A R t A t R
45( ) ( )Sage Sdept Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
3 3 连接连接
双目运算从两个关系 R S 的笛卡尔乘积中选取满足属
性间给定条件的那些元组组成新关系记为
A B 应是度数相等且可比的属性组
[ ] [ ]r s r s r sA B
R S t t t R t S t A t B
等值连接即条件为 A = B 的连接ndash 对行操作
自然连接即条件为 RA =SA 的连接ndash R S 具有相同的属性组ndash 新关系中要去掉重复的属性ndash 同时对行和列操作
R S
A BR S
C ER S
A B C
a1 b1 5
a1 b2 6
a2 b3 8
a2 b4 12
B E
b1 3
b2 7
b3 10
b3 2
b5 2
A RB C SB E
a1 b1 5 b2 7
a1 b1 5 b3 10
a1 b2 6 b2 7
a1 b2 6 b3 10
a2 b3 8 b3 10
R B S BR S
R S
A RB C SB E
a1 b1 5 b1 3
a1 b2 6 b2 7
a2 b3 8 b3 10
a2 b3 8 b3 2
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
R S
外连接外连接
如果 R 和 S 在做自然连接时把该舍弃的元组也保存在新关系中在新增加的属性上填空值( null )这种操作称为ldquo外连接rdquo如果把 R 中该舍弃的元组保留在新关系中称左连接把 S 中该舍弃的元组保留在新关系中称右连接
外连接外连接
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
a2 b4 12 NULL
NULL b5 NULL 2 左外连接左外连接右外连接右外连接
4 4 除除
双目运算 关系 R(XY) 在属性组 X 上各分量的象集包含有
关系 S(YZ) 在属性组 Y 上投影的那些元组在X 上的投影组成新关系记为
RY SY 应出自相同的域集 同时对行和列操作
[ ] ( )r r X YR S t X t R Y S
Y=BC
A B C
a1 b1 c2
a2 b3 c7
a3 b4 c6
a1 b2 c3
a4 b6 c6
a2 b2 c3
a1 b2 c1
B C D
b1 c2 d1
b2 c1 d1
b2 c3 d2
A
a1
R S RdivideS
象集 Ya1 Ya2 Ya3 Ya4
b1 c2
b2 c3
b2 c1
b3 c7
b2 c3
b4 c6 b6 c6
RR S S RdivideS RdivideS
A B C D
1 2 3 4
1 2 5 6
2 3 5 7
5 4 3 4
5 4 5 6
1 2 4 5
C D
3 4
5 6
A B
1 2
5 4
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
单目运算 从一个给定的关系中抽出满足给定条件的那些元组组成一个新的关系记为
对行操作
1 1 选择选择
( ) ( ) F R t t R F t 真
242 242 专门的关系运算专门的关系运算
20 4 20( ) ( )Sage Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
2 2 投影投影
单目运算 关系 R 在一组属性 A 上投影得到新关系新
关系中只包括属性组 A 记为
新关系中要去掉重复元组 对列操作
( ) [ ]A R t A t R
45( ) ( )Sage Sdept Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
3 3 连接连接
双目运算从两个关系 R S 的笛卡尔乘积中选取满足属
性间给定条件的那些元组组成新关系记为
A B 应是度数相等且可比的属性组
[ ] [ ]r s r s r sA B
R S t t t R t S t A t B
等值连接即条件为 A = B 的连接ndash 对行操作
自然连接即条件为 RA =SA 的连接ndash R S 具有相同的属性组ndash 新关系中要去掉重复的属性ndash 同时对行和列操作
R S
A BR S
C ER S
A B C
a1 b1 5
a1 b2 6
a2 b3 8
a2 b4 12
B E
b1 3
b2 7
b3 10
b3 2
b5 2
A RB C SB E
a1 b1 5 b2 7
a1 b1 5 b3 10
a1 b2 6 b2 7
a1 b2 6 b3 10
a2 b3 8 b3 10
R B S BR S
R S
A RB C SB E
a1 b1 5 b1 3
a1 b2 6 b2 7
a2 b3 8 b3 10
a2 b3 8 b3 2
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
R S
外连接外连接
如果 R 和 S 在做自然连接时把该舍弃的元组也保存在新关系中在新增加的属性上填空值( null )这种操作称为ldquo外连接rdquo如果把 R 中该舍弃的元组保留在新关系中称左连接把 S 中该舍弃的元组保留在新关系中称右连接
外连接外连接
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
a2 b4 12 NULL
NULL b5 NULL 2 左外连接左外连接右外连接右外连接
4 4 除除
双目运算 关系 R(XY) 在属性组 X 上各分量的象集包含有
关系 S(YZ) 在属性组 Y 上投影的那些元组在X 上的投影组成新关系记为
RY SY 应出自相同的域集 同时对行和列操作
[ ] ( )r r X YR S t X t R Y S
Y=BC
A B C
a1 b1 c2
a2 b3 c7
a3 b4 c6
a1 b2 c3
a4 b6 c6
a2 b2 c3
a1 b2 c1
B C D
b1 c2 d1
b2 c1 d1
b2 c3 d2
A
a1
R S RdivideS
象集 Ya1 Ya2 Ya3 Ya4
b1 c2
b2 c3
b2 c1
b3 c7
b2 c3
b4 c6 b6 c6
RR S S RdivideS RdivideS
A B C D
1 2 3 4
1 2 5 6
2 3 5 7
5 4 3 4
5 4 5 6
1 2 4 5
C D
3 4
5 6
A B
1 2
5 4
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
20 4 20( ) ( )Sage Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
2 2 投影投影
单目运算 关系 R 在一组属性 A 上投影得到新关系新
关系中只包括属性组 A 记为
新关系中要去掉重复元组 对列操作
( ) [ ]A R t A t R
45( ) ( )Sage Sdept Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
3 3 连接连接
双目运算从两个关系 R S 的笛卡尔乘积中选取满足属
性间给定条件的那些元组组成新关系记为
A B 应是度数相等且可比的属性组
[ ] [ ]r s r s r sA B
R S t t t R t S t A t B
等值连接即条件为 A = B 的连接ndash 对行操作
自然连接即条件为 RA =SA 的连接ndash R S 具有相同的属性组ndash 新关系中要去掉重复的属性ndash 同时对行和列操作
R S
A BR S
C ER S
A B C
a1 b1 5
a1 b2 6
a2 b3 8
a2 b4 12
B E
b1 3
b2 7
b3 10
b3 2
b5 2
A RB C SB E
a1 b1 5 b2 7
a1 b1 5 b3 10
a1 b2 6 b2 7
a1 b2 6 b3 10
a2 b3 8 b3 10
R B S BR S
R S
A RB C SB E
a1 b1 5 b1 3
a1 b2 6 b2 7
a2 b3 8 b3 10
a2 b3 8 b3 2
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
R S
外连接外连接
如果 R 和 S 在做自然连接时把该舍弃的元组也保存在新关系中在新增加的属性上填空值( null )这种操作称为ldquo外连接rdquo如果把 R 中该舍弃的元组保留在新关系中称左连接把 S 中该舍弃的元组保留在新关系中称右连接
外连接外连接
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
a2 b4 12 NULL
NULL b5 NULL 2 左外连接左外连接右外连接右外连接
4 4 除除
双目运算 关系 R(XY) 在属性组 X 上各分量的象集包含有
关系 S(YZ) 在属性组 Y 上投影的那些元组在X 上的投影组成新关系记为
RY SY 应出自相同的域集 同时对行和列操作
[ ] ( )r r X YR S t X t R Y S
Y=BC
A B C
a1 b1 c2
a2 b3 c7
a3 b4 c6
a1 b2 c3
a4 b6 c6
a2 b2 c3
a1 b2 c1
B C D
b1 c2 d1
b2 c1 d1
b2 c3 d2
A
a1
R S RdivideS
象集 Ya1 Ya2 Ya3 Ya4
b1 c2
b2 c3
b2 c1
b3 c7
b2 c3
b4 c6 b6 c6
RR S S RdivideS RdivideS
A B C D
1 2 3 4
1 2 5 6
2 3 5 7
5 4 3 4
5 4 5 6
1 2 4 5
C D
3 4
5 6
A B
1 2
5 4
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
2 2 投影投影
单目运算 关系 R 在一组属性 A 上投影得到新关系新
关系中只包括属性组 A 记为
新关系中要去掉重复元组 对列操作
( ) [ ]A R t A t R
45( ) ( )Sage Sdept Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
3 3 连接连接
双目运算从两个关系 R S 的笛卡尔乘积中选取满足属
性间给定条件的那些元组组成新关系记为
A B 应是度数相等且可比的属性组
[ ] [ ]r s r s r sA B
R S t t t R t S t A t B
等值连接即条件为 A = B 的连接ndash 对行操作
自然连接即条件为 RA =SA 的连接ndash R S 具有相同的属性组ndash 新关系中要去掉重复的属性ndash 同时对行和列操作
R S
A BR S
C ER S
A B C
a1 b1 5
a1 b2 6
a2 b3 8
a2 b4 12
B E
b1 3
b2 7
b3 10
b3 2
b5 2
A RB C SB E
a1 b1 5 b2 7
a1 b1 5 b3 10
a1 b2 6 b2 7
a1 b2 6 b3 10
a2 b3 8 b3 10
R B S BR S
R S
A RB C SB E
a1 b1 5 b1 3
a1 b2 6 b2 7
a2 b3 8 b3 10
a2 b3 8 b3 2
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
R S
外连接外连接
如果 R 和 S 在做自然连接时把该舍弃的元组也保存在新关系中在新增加的属性上填空值( null )这种操作称为ldquo外连接rdquo如果把 R 中该舍弃的元组保留在新关系中称左连接把 S 中该舍弃的元组保留在新关系中称右连接
外连接外连接
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
a2 b4 12 NULL
NULL b5 NULL 2 左外连接左外连接右外连接右外连接
4 4 除除
双目运算 关系 R(XY) 在属性组 X 上各分量的象集包含有
关系 S(YZ) 在属性组 Y 上投影的那些元组在X 上的投影组成新关系记为
RY SY 应出自相同的域集 同时对行和列操作
[ ] ( )r r X YR S t X t R Y S
Y=BC
A B C
a1 b1 c2
a2 b3 c7
a3 b4 c6
a1 b2 c3
a4 b6 c6
a2 b2 c3
a1 b2 c1
B C D
b1 c2 d1
b2 c1 d1
b2 c3 d2
A
a1
R S RdivideS
象集 Ya1 Ya2 Ya3 Ya4
b1 c2
b2 c3
b2 c1
b3 c7
b2 c3
b4 c6 b6 c6
RR S S RdivideS RdivideS
A B C D
1 2 3 4
1 2 5 6
2 3 5 7
5 4 3 4
5 4 5 6
1 2 4 5
C D
3 4
5 6
A B
1 2
5 4
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
45( ) ( )Sage Sdept Student or Student
Sno Sname Ssex Sage Sdept
95001 李勇 男 20 CS
95002 刘晨 女 19 MA
95003 王名 女 18 IS
95004 张立 男 19 IS
3 3 连接连接
双目运算从两个关系 R S 的笛卡尔乘积中选取满足属
性间给定条件的那些元组组成新关系记为
A B 应是度数相等且可比的属性组
[ ] [ ]r s r s r sA B
R S t t t R t S t A t B
等值连接即条件为 A = B 的连接ndash 对行操作
自然连接即条件为 RA =SA 的连接ndash R S 具有相同的属性组ndash 新关系中要去掉重复的属性ndash 同时对行和列操作
R S
A BR S
C ER S
A B C
a1 b1 5
a1 b2 6
a2 b3 8
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B E
b1 3
b2 7
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b3 2
b5 2
A RB C SB E
a1 b1 5 b2 7
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a1 b2 6 b3 10
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R B S BR S
R S
A RB C SB E
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A B C E
a1 b1 5 3
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R S
外连接外连接
如果 R 和 S 在做自然连接时把该舍弃的元组也保存在新关系中在新增加的属性上填空值( null )这种操作称为ldquo外连接rdquo如果把 R 中该舍弃的元组保留在新关系中称左连接把 S 中该舍弃的元组保留在新关系中称右连接
外连接外连接
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
a2 b4 12 NULL
NULL b5 NULL 2 左外连接左外连接右外连接右外连接
4 4 除除
双目运算 关系 R(XY) 在属性组 X 上各分量的象集包含有
关系 S(YZ) 在属性组 Y 上投影的那些元组在X 上的投影组成新关系记为
RY SY 应出自相同的域集 同时对行和列操作
[ ] ( )r r X YR S t X t R Y S
Y=BC
A B C
a1 b1 c2
a2 b3 c7
a3 b4 c6
a1 b2 c3
a4 b6 c6
a2 b2 c3
a1 b2 c1
B C D
b1 c2 d1
b2 c1 d1
b2 c3 d2
A
a1
R S RdivideS
象集 Ya1 Ya2 Ya3 Ya4
b1 c2
b2 c3
b2 c1
b3 c7
b2 c3
b4 c6 b6 c6
RR S S RdivideS RdivideS
A B C D
1 2 3 4
1 2 5 6
2 3 5 7
5 4 3 4
5 4 5 6
1 2 4 5
C D
3 4
5 6
A B
1 2
5 4
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
3 3 连接连接
双目运算从两个关系 R S 的笛卡尔乘积中选取满足属
性间给定条件的那些元组组成新关系记为
A B 应是度数相等且可比的属性组
[ ] [ ]r s r s r sA B
R S t t t R t S t A t B
等值连接即条件为 A = B 的连接ndash 对行操作
自然连接即条件为 RA =SA 的连接ndash R S 具有相同的属性组ndash 新关系中要去掉重复的属性ndash 同时对行和列操作
R S
A BR S
C ER S
A B C
a1 b1 5
a1 b2 6
a2 b3 8
a2 b4 12
B E
b1 3
b2 7
b3 10
b3 2
b5 2
A RB C SB E
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a1 b2 6 b3 10
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R B S BR S
R S
A RB C SB E
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A B C E
a1 b1 5 3
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a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
R S
外连接外连接
如果 R 和 S 在做自然连接时把该舍弃的元组也保存在新关系中在新增加的属性上填空值( null )这种操作称为ldquo外连接rdquo如果把 R 中该舍弃的元组保留在新关系中称左连接把 S 中该舍弃的元组保留在新关系中称右连接
外连接外连接
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
a2 b4 12 NULL
NULL b5 NULL 2 左外连接左外连接右外连接右外连接
4 4 除除
双目运算 关系 R(XY) 在属性组 X 上各分量的象集包含有
关系 S(YZ) 在属性组 Y 上投影的那些元组在X 上的投影组成新关系记为
RY SY 应出自相同的域集 同时对行和列操作
[ ] ( )r r X YR S t X t R Y S
Y=BC
A B C
a1 b1 c2
a2 b3 c7
a3 b4 c6
a1 b2 c3
a4 b6 c6
a2 b2 c3
a1 b2 c1
B C D
b1 c2 d1
b2 c1 d1
b2 c3 d2
A
a1
R S RdivideS
象集 Ya1 Ya2 Ya3 Ya4
b1 c2
b2 c3
b2 c1
b3 c7
b2 c3
b4 c6 b6 c6
RR S S RdivideS RdivideS
A B C D
1 2 3 4
1 2 5 6
2 3 5 7
5 4 3 4
5 4 5 6
1 2 4 5
C D
3 4
5 6
A B
1 2
5 4
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
等值连接即条件为 A = B 的连接ndash 对行操作
自然连接即条件为 RA =SA 的连接ndash R S 具有相同的属性组ndash 新关系中要去掉重复的属性ndash 同时对行和列操作
R S
A BR S
C ER S
A B C
a1 b1 5
a1 b2 6
a2 b3 8
a2 b4 12
B E
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b2 7
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A RB C SB E
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a2 b3 8 b3 10
R B S BR S
R S
A RB C SB E
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a1 b2 6 b2 7
a2 b3 8 b3 10
a2 b3 8 b3 2
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
R S
外连接外连接
如果 R 和 S 在做自然连接时把该舍弃的元组也保存在新关系中在新增加的属性上填空值( null )这种操作称为ldquo外连接rdquo如果把 R 中该舍弃的元组保留在新关系中称左连接把 S 中该舍弃的元组保留在新关系中称右连接
外连接外连接
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
a2 b4 12 NULL
NULL b5 NULL 2 左外连接左外连接右外连接右外连接
4 4 除除
双目运算 关系 R(XY) 在属性组 X 上各分量的象集包含有
关系 S(YZ) 在属性组 Y 上投影的那些元组在X 上的投影组成新关系记为
RY SY 应出自相同的域集 同时对行和列操作
[ ] ( )r r X YR S t X t R Y S
Y=BC
A B C
a1 b1 c2
a2 b3 c7
a3 b4 c6
a1 b2 c3
a4 b6 c6
a2 b2 c3
a1 b2 c1
B C D
b1 c2 d1
b2 c1 d1
b2 c3 d2
A
a1
R S RdivideS
象集 Ya1 Ya2 Ya3 Ya4
b1 c2
b2 c3
b2 c1
b3 c7
b2 c3
b4 c6 b6 c6
RR S S RdivideS RdivideS
A B C D
1 2 3 4
1 2 5 6
2 3 5 7
5 4 3 4
5 4 5 6
1 2 4 5
C D
3 4
5 6
A B
1 2
5 4
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
C ER S
A B C
a1 b1 5
a1 b2 6
a2 b3 8
a2 b4 12
B E
b1 3
b2 7
b3 10
b3 2
b5 2
A RB C SB E
a1 b1 5 b2 7
a1 b1 5 b3 10
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a2 b3 8 b3 10
R B S BR S
R S
A RB C SB E
a1 b1 5 b1 3
a1 b2 6 b2 7
a2 b3 8 b3 10
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A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
R S
外连接外连接
如果 R 和 S 在做自然连接时把该舍弃的元组也保存在新关系中在新增加的属性上填空值( null )这种操作称为ldquo外连接rdquo如果把 R 中该舍弃的元组保留在新关系中称左连接把 S 中该舍弃的元组保留在新关系中称右连接
外连接外连接
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
a2 b4 12 NULL
NULL b5 NULL 2 左外连接左外连接右外连接右外连接
4 4 除除
双目运算 关系 R(XY) 在属性组 X 上各分量的象集包含有
关系 S(YZ) 在属性组 Y 上投影的那些元组在X 上的投影组成新关系记为
RY SY 应出自相同的域集 同时对行和列操作
[ ] ( )r r X YR S t X t R Y S
Y=BC
A B C
a1 b1 c2
a2 b3 c7
a3 b4 c6
a1 b2 c3
a4 b6 c6
a2 b2 c3
a1 b2 c1
B C D
b1 c2 d1
b2 c1 d1
b2 c3 d2
A
a1
R S RdivideS
象集 Ya1 Ya2 Ya3 Ya4
b1 c2
b2 c3
b2 c1
b3 c7
b2 c3
b4 c6 b6 c6
RR S S RdivideS RdivideS
A B C D
1 2 3 4
1 2 5 6
2 3 5 7
5 4 3 4
5 4 5 6
1 2 4 5
C D
3 4
5 6
A B
1 2
5 4
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
外连接外连接
如果 R 和 S 在做自然连接时把该舍弃的元组也保存在新关系中在新增加的属性上填空值( null )这种操作称为ldquo外连接rdquo如果把 R 中该舍弃的元组保留在新关系中称左连接把 S 中该舍弃的元组保留在新关系中称右连接
外连接外连接
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
a2 b4 12 NULL
NULL b5 NULL 2 左外连接左外连接右外连接右外连接
4 4 除除
双目运算 关系 R(XY) 在属性组 X 上各分量的象集包含有
关系 S(YZ) 在属性组 Y 上投影的那些元组在X 上的投影组成新关系记为
RY SY 应出自相同的域集 同时对行和列操作
[ ] ( )r r X YR S t X t R Y S
Y=BC
A B C
a1 b1 c2
a2 b3 c7
a3 b4 c6
a1 b2 c3
a4 b6 c6
a2 b2 c3
a1 b2 c1
B C D
b1 c2 d1
b2 c1 d1
b2 c3 d2
A
a1
R S RdivideS
象集 Ya1 Ya2 Ya3 Ya4
b1 c2
b2 c3
b2 c1
b3 c7
b2 c3
b4 c6 b6 c6
RR S S RdivideS RdivideS
A B C D
1 2 3 4
1 2 5 6
2 3 5 7
5 4 3 4
5 4 5 6
1 2 4 5
C D
3 4
5 6
A B
1 2
5 4
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
外连接外连接
A B C E
a1 b1 5 3
a1 b2 6 7
a2 b3 8 10
a2 b3 8 2
a2 b4 12 NULL
NULL b5 NULL 2 左外连接左外连接右外连接右外连接
4 4 除除
双目运算 关系 R(XY) 在属性组 X 上各分量的象集包含有
关系 S(YZ) 在属性组 Y 上投影的那些元组在X 上的投影组成新关系记为
RY SY 应出自相同的域集 同时对行和列操作
[ ] ( )r r X YR S t X t R Y S
Y=BC
A B C
a1 b1 c2
a2 b3 c7
a3 b4 c6
a1 b2 c3
a4 b6 c6
a2 b2 c3
a1 b2 c1
B C D
b1 c2 d1
b2 c1 d1
b2 c3 d2
A
a1
R S RdivideS
象集 Ya1 Ya2 Ya3 Ya4
b1 c2
b2 c3
b2 c1
b3 c7
b2 c3
b4 c6 b6 c6
RR S S RdivideS RdivideS
A B C D
1 2 3 4
1 2 5 6
2 3 5 7
5 4 3 4
5 4 5 6
1 2 4 5
C D
3 4
5 6
A B
1 2
5 4
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
4 4 除除
双目运算 关系 R(XY) 在属性组 X 上各分量的象集包含有
关系 S(YZ) 在属性组 Y 上投影的那些元组在X 上的投影组成新关系记为
RY SY 应出自相同的域集 同时对行和列操作
[ ] ( )r r X YR S t X t R Y S
Y=BC
A B C
a1 b1 c2
a2 b3 c7
a3 b4 c6
a1 b2 c3
a4 b6 c6
a2 b2 c3
a1 b2 c1
B C D
b1 c2 d1
b2 c1 d1
b2 c3 d2
A
a1
R S RdivideS
象集 Ya1 Ya2 Ya3 Ya4
b1 c2
b2 c3
b2 c1
b3 c7
b2 c3
b4 c6 b6 c6
RR S S RdivideS RdivideS
A B C D
1 2 3 4
1 2 5 6
2 3 5 7
5 4 3 4
5 4 5 6
1 2 4 5
C D
3 4
5 6
A B
1 2
5 4
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
Y=BC
A B C
a1 b1 c2
a2 b3 c7
a3 b4 c6
a1 b2 c3
a4 b6 c6
a2 b2 c3
a1 b2 c1
B C D
b1 c2 d1
b2 c1 d1
b2 c3 d2
A
a1
R S RdivideS
象集 Ya1 Ya2 Ya3 Ya4
b1 c2
b2 c3
b2 c1
b3 c7
b2 c3
b4 c6 b6 c6
RR S S RdivideS RdivideS
A B C D
1 2 3 4
1 2 5 6
2 3 5 7
5 4 3 4
5 4 5 6
1 2 4 5
C D
3 4
5 6
A B
1 2
5 4
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
RR S S RdivideS RdivideS
A B C D
1 2 3 4
1 2 5 6
2 3 5 7
5 4 3 4
5 4 5 6
1 2 4 5
C D
3 4
5 6
A B
1 2
5 4
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
例 S (Sno Sname Ssex Sage) C (Cno Cname Cpno)
SC (Sno Cno Grade)
1 查询选修了 2 号课程的学生学号2 查询选修了 2 号课程的学生学号和姓名
3 查询至少选修了一门先行课为 1 号课程的学生姓名
4 查询至少选修 1 号课程和 3 号课程的学生学号
2 ( ( ))Sno Cno SC
2 ( ( ) )Sno Sname Cno SC S
1( ( ) )Sname Cpno C SC S
1 3( ) ( )Sno Cno Cno CnoSC C
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
5 查询选修了全部课程的学生学号和姓名
6 查询所学课程包含学生 95001 所学课程的学生学号
( ) ( ) ( )Sno Cno Cno Sno SnameSC C S
95001( ) ( ( ))Sno Cno Cno SnoSC SC
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征
26 26 关系数据库管理系统关系数据库管理系统
支持关系模型的系统简称为关系系统 一个关系数据库管理系统至少应支持
ndash 关系数据库(即关系数据结构)ndash 支持选择投影和连接操作
按支持关系模型程度的不同分类ndash 表式系统仅支持关系数据结构不支持集合级操作ndash 最小关系系统支持关系结构和选择投影连接集合
操作ndash 关系完备系统支持关系结构和所有关系代数操作ndash 全关系系统支持关系模型的所有特征