关系模型之关系代数

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  再学习之前,为了使你有更深的理解,请回顾之前所学,我是这样对你说的,我也是这样做的,并且真的可以事半功倍。上节我们说了,关系模式由三部分组成,一是以表的形式组织数据,二是表与表之间所发生的操作,三是约束条件,即实体完整性、参照完整性和用户自定义完整性,关于第二点,上次我们说了他主要分为两大类,即基于集合的关系代数和基于元组或域的关系演算,在本节我们将详细讲解基于集合的关系代数,下节将讲解基于元组和域的关系演算,通过这两节的学习,你对数据库的了解将更上一层楼。

并相容性

指两个关系R和S在做某些关系代数操作之前,如并、差、交等,相关属性之间要有一定的对应性、可比性或意义关联性。

关系R和S存在相容性,当且仅当
  • 关系R和S的属性数目必须相同
  • 对于任意i,关系R的第i个属性的域必须和关系S的第i个属性的域相同

例子
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基本操作

定义:若关系R和S是并相容的,则关系R与S的并运算结果也是一个关系,它由或者出现在关系R中,或者出现在S中的元组构成,在合并时去掉重复元组。
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定义:假设关系R和S是并相容的,则关系R与关系S的差运算结果也是一个关系,由出现在关系R中但不出现在关系S中的元组构成。
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广义笛卡尔积

定义:关系R与S的广义笛卡尔积(简称广义积)运算结果也是一个关系,记作:R×S,它由关系R中的元组与关系S的元组进行所有可能的拼接(或串接)构成。
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选择

定义:给定一个关系R、同时给定一个选择的条件condition,选择运算结果也是一个关系,它从关系R中选择出满足给定条件condition的元组构成。
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投影

定义:给定一个关系R,投影运算结果也是一个关系,从关系R中选出属性包含在A中的列构成。
在这里插入图片描述投影操作从给定关系中选出某些列组成新的关系,而选择操作是从给定关系中选出某些行组成新的关系

复杂操作

定义:假设关系R和S是并相容的,则关系R与S的交运算结果也是一个关系,它由同时出现在关系R和关系S中的元组构成。交运算可以通过差运算来实现。R∩S=R-(R-S)=S-(S-R)。

错在哪里呢?

在这里插入图片描述在这里插入图片描述

θ连接

在这里插入图片描述在这里插入图片描述
注意:以上例子为方便大家理解,先使用笛卡尔积然后再进行选择来得到θ连接结果,但是当引入连接操作后,DBMS可直接进行连接操作,而不必先形成笛卡尔积。

等值连接

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自然连接

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给定关系R(A1,A2,…,An)为n度关系,关系S(B1,B2,…,Bn)为m度关系,如果可以进行关系R与关系S的除运算,当且仅当:属性集{B1,B2,…,Bn}是属性集 {A1,A2,…,An}的真子集,即m<n。
定义:关系R和关系S的除运算结果也是一个关系,记作R÷S,分两部分来定义。
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外连接

两个关系R与S进行连接时,如果关系R中的元组在S中找不到相匹配的元组,则为了避免该元组信息丢失,从而将该元组与S中假定存在的全为空值的元组形成连接,放置到结果关系中,这种连接称之为外连接。
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例题

θ自身连接
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自然连接与等值连接

在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述除运算的数学描述
在这里插入图片描述在这里插入图片描述例子
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外连接
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小讯
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