
- •Лекция 7. Основные понятия. Классификация информационных систем
- •Лекция 8. Потоки информации, их составные части, расчет количества информации
- •Лекция 9. Проектирование информационных систем
- •2. Стадии разработки информационных систем
- •Лекция 11. Процедуры обоснования решений при проектировании информационных систем
- •Лекция 12. Базы данных: архитектура, программное обеспечение, пользователи, модели данных.
- •Лекция 13. Реляционная модель данных
- •1) Операции над множествами: объединение, пересечение, вычитание и декартово произведение; 2) специальные реляционные операции: выборка, проекция, соединение и деление.
- •Лекция 14. Система управления базой данных Access: объекты, типы данных, вычисления, создание и модификация объектов.
1) Операции над множествами: объединение, пересечение, вычитание и декартово произведение; 2) специальные реляционные операции: выборка, проекция, соединение и деление.
Рассмотрим сначала операторы первой группы.
Объединением двух совместимых по типу отношений А и В называется отношение с тем же заголовком и с телом, состоящим из множества всех неповторяющихся кортежей отношений А и В.
Пересечением двух совместимых по типу отношений А и В называется отношение с таким же заголовком, состоящее из всех кортежей, принадлежащих одновременно обоим отношениям А и В.
Вычитанием двух совместимых по типу отношений А и В называется отношение с тем же заголовком и состоящее из множества кортежей, принадлежащих отношению А и не принадлежащих отношению В.
Декартово произведение двух отношений А и В, где А и В не имеют общих имен атрибутов, есть отношение с заголовком, представляющим собой объединение двух заголовков отношений А и В, и состоящее из множества всех возможных сцеплений кортежей А и В. Кардинальное число результата в этом случае есть произведение кардинальных чисел отношений А и В.
Теперь перейдем к операторам второй группы.
Выборкой (Θ -соединением или Θ-выборкой) из отношения А по атрибутам X и У, где Θ обозначает любой скалярный оператор сравнения (=, >, и т.д.), называется отношение, имеющее такой же заголовок, что и исходное отношение А, и множество всех кортежей отношения А, для которых проверка условия X Θ Y дает истинный результат. При этом атрибугы X и Y должны быть определены на одном и том же домене, а оператор должен иметь смысл для этого домена
В качестве примера рассмотрим варианты выборки из отношения ГРУЗЫ в (табл. 2 по операции Θ = "> ". Для выборки ВЕС > 50 т получим результат, представленный в табл. 4.
Та6лица 4. Результат выполнения операции выборки
G# |
НАЗВАНИЕ_ГРУЗА |
ВЕС |
G3 |
УГОЛЬ |
100т |
Проекцией отношения А по атрибутам X,Y,...,Z, где каждый из атрибутов принадлежит отношению А, называется отношение с заголовком {X,Y,...,Z} и телом, содержащим множество всех кортежей атрибутов X,Y,...,Z. Никакой атрибут не может быть указан в списке атрибутов дважды. В таблице 5 приведен результат проекции отношения А (см. табл. 2) по атрибуту {ПУНКТ_ОТПРАВЛЕНИЯ}, а в таблице 6 — по атрибутам {ПУНКТ_ОТПРАВЛЕНИЯ, ПУНКТ_ ПРИБЫТИЯ}.
Таблица 5. Результат проекции отношения по атрибуту ПУНКТ ОТПРАВЛЕНИЯ
ПУНКТ ОТПРАВЛЕНИЯ |
С.-ПЕТЕРБУРГ |
КЕМЕРОВО |
Таблица 6. Результат проекции отношения но атрибутам
{ПУНКТ_ОТПРАВЛЕНИЯ, ПУНКТ_ПРИБЫТИЯ}
ПУНКТ ОТПРАВЛЕНИЯ |
ПУНКТ ПРИБЫТИЯ |
С.-ПЕТЕРБУРГ |
МОСКВА |
КЕМЕРОВО |
ОМСК |
Операция соединения может иметь несколько разновидностей. Важнейшей ее разновидностью является естественное соединение.
Пусть имеется два отношения А и В и отношения имеют заголовки {X1, Х2,..., Хm, У1, Y2,...,Yn} и {У1, Y2,...,Yn, Z1, Z2,...,Zk} соответственно. Атрибуты Y1, Y2,...,Yn являются общими для двух отношений и определены на одном и том же домене в отношениях А и В. Будем рассматривать {X1, Х2,..., Xm}, {Y1, Y2,...,Yn} и {Z1, Z2,...,Zk} как три составных атрибута X,Y и Z соответственно. Тогда естественным соединением называется отношение с заголовком {X, Y, Z} и телом, содержащим множество всех кортежей, имеющих общий составной атрибут Y, причем домен Y указывается только один раз.
Если отношения А и В не имеют общих атрибутов, то операция соединения таких отношений превращается в их произведение.
Пусть отношения А и В имеют заголовки {Х1,Х2, ...,Xm, Y1 Y2,...,Yn} и {Y1 Y2,...,Yn} соответственно, т.е. атрибуты {Y1 Y2,...,Yn} являются общими для обоих отношений, и отношение В не имеет дополнительных атрибутов, кроме {Y1, Y2,...,Yn}. Будем называть отношение А делимым, а отношение В делителем. Обозначим {Х1, Х2, ..., Хm} и {Y1, Y2,...,Yn) как Х и Y.
Таблица 7. Отношение А (делимое) для примера операции деления
V# |
R# |
VI |
Rl |
VI |
R2 |
VI |
R3 |
VI |
R4 |
VI |
R5 |
VI |
R6 |
V2 |
Rl |
V2 |
R2 |
V3 |
R2 |
V4 |
R2 |
V4 |
R4 |
V4 |
R5 |
Тогда частным от деления отношения А на В называется отношение с заголовком {X} и телом, содержащим множество всех кортежей X таких, что существует кортеж X,Y, принадлежащий отношению А для всех кортежей Y, принадлежащих отношению В, или, иначе, отношение содержит такие значения X из отношения А, для которых соответствующие значения Y из отношения А включают ВСЕ значения Y из отношения В. Результат деления отношения А (см. табл. 7) на отношение В (см. табл. 8) приведен в табл. 9.
Таблица 5.8. Варианты а, б и в отношения В (делителя) для примера операции деления
R# |
|
R# |
|
R# |
R1 |
|
R2 |
|
R1 |
|
|
R4 |
|
R2 |
a) |
|
|
|
R3 |
|
|
б) |
|
R4 |
|
|
|
|
R5 |
|
|
|
|
R6 |
|
|
|
|
в) |
Таблица 10.9. Варианты а, б и в частного от деления отношения А на отношение В
V# |
|
V# |
|
V# |
VI |
|
VI |
|
VI |
V2 |
|
V4 |
|
|
a) |
|
б) |
|
в) |