2.关系数据库

news2024/10/9 6:31:04

学习过程参考（后续章节同）
【公开课】数据库系统概论（王珊老师）（完结）

《数据库系统概论》思维导图

【专栏必读】数据库系统概论第五版（王珊）专栏学习笔记目录导航及课后习题答案详解

数据库系统概论课后习题答案（第五版王珊、萨师煊）

梳理

在这里插入图片描述
（关系演算可忽略）

名词解释

域：一组具有相同数据类型的值的集合
笛卡尔积：是一种域上面的集合运算，得到每个域中元素的所有可能的组合，它可以表示为一张二维表
（笛卡儿积是没有实际意义的，只有某些真子集才有实际意义）
候选码：如果关系中的某一属性组能唯一标识一个元组，而其子集不能，则称该属性组为候选码
超码：能够唯一标识一条记录的属性或属性集。
超码是候选码的扩充，候选码是最小的超码
主码：能够唯一标识一条记录的最小属性集
（若一个关系有多个候选码，则选其一为主码）
全码：关系中的所有属性组都是该关系模式的候选码
外码：是本关系的属性但不是码，而是另一个关系的主码
主属性：包含在候选码中的属性
SQL：即结构化查询语言，是一种高度非过程化的语言，集数据查询、数据操纵、数据定义、数据控制功能于一体。是关系数据库的标准语言
实体完整性：若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值

课后习题答案

1. 关系模型的三大组成部分

关系数据结构
关系操作集合
关系完整性约束

2. 关系数据的特点&分类

共同特点：
语言具有完备的表达能力
是非过程化的集合操作语言
功能强，能够嵌入高级语言中使用
关系数据语言可以分为三类：
关系代数语言。
关系演算语言：元组关系演算语言和域关系演算语言。
SQL：具有关系代数和关系演算双重特点的语言

3定义术语，分析之间的联系&区别

（1）

域：一组具有相同数据类型的值的集合（属性的取值范围）
笛卡尔积：是一种域上面的集合运算，得到每个域中元素的所有可能的组合，它可以表示为一张二维表
关系：在域D1,D2,…,Dn上笛卡儿积D1xD2x…xDn的子集称为关系，表示为R(D1,D2,…,Dn)（一个关系对应一张表）
元组：表中的一行或者一条记录
属性：表中的一列

（2）

候选码：若关系中的某一属性组的值能唯地标识一个元组，而其子集不能，则称该属性组为候选码( candidate key)。
主码：若一个关系有多个候选码，则选定其中一个为主码(primary key)。
外码：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R的主码K相对应，则称F是基本关系R的外部码( foreign key)，简称外码。
（3）
关系模式：关系的描述称为关系模式( relation schema)。它可以形式化地表示为
R(U,D,DOM,F)
其中R为关系名，U为组成该关系的属性名集合，D为属性组U中属性所来自的域，DOM为属性向域的映像集合，F为属性间数据的依赖关系集合。
关系：见(1)
关系数据库：在一个给定的应用领域中，所有关系的集合构成一个关系数据库
（关系数据库也有型和值之分。关系数据库的型称为关系数据库模式，是对关系数据库的描述,它包括若干域的定义以及在这些域上定义的若干关系模式。关系数据库的值是这些关系模式在某一时刻对应的关系的集合,通常就称为关系数据库。

4.关系VS关系模型

关系模式是型；关系是值，是关系模式的实例。
关系是关系模式在某一时刻的状态或内容。

关系模式是静态的、稳定的，而关系是动态的、随时间不断变化的，因为关系操作在不断地更新着数据库中的数据。
例如：
Student( Sno，Sname ，Sage) 是关系模式，下面的表是关系，即某一时刻关系模式的值。
Sno Sname Sage
S1 张俊丽 18
S1 李红钰 19

5.完整性约束

关系模型中可以有三类完整性约束：实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。关系模型的完整性规则是对关系的某种约束条件。

实体完整性规则
若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值。
参照完整性规则
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(基本关系R和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。
用户定义的完整性：
是针对某一具体关系数据库的约束条件。它反映某一具体应用所设计的数据必须满足的语义要求。
在参照完整性中，如果外码属性不是其所在关系的主属性，则可以取空值，否则不能取空值。

6.关系代数

1）求供应工程 J1 零件的供应商号码SNO：
πSno(σJno=‘J1’（SPJ）)

2）求供应工程J1 零件 P1的供应商号码SNO：
πSno(σJno=‘J1’∧Pno=‘P1‘(SPJ))

3）求供应工程J1零件为红色的供应商号码SNO：
πSno(πSno,Pno（σJno=‘J1‘ (SPJ))∞πPno（σCOLOR=’红‘ （P）))
（红色&J1 的SNO）
4）求没有使用天津供应商生产的红色零件的工程号JNO：
πJno(SPJ)- πJNO（σcity=‘天津’∧Color=‘红‘ （S∞SPJ∞P）
(排除掉天津产&红色的JNO)
(也可以非掉两次（嵌套）投影的天津&红色)
5）求至少用了供应商S1所供应的全部零件的工程号JNO：
πJno，Pno(SPJ)÷ πPno（σSno=‘S1‘ （SPJ））
（关键是找到SI提供的全部零件，借助实际意义锁定SPJ表）

7.等值连接VS自然连接

区别：
等值连接不要求两个关系中进行比较的分量是相同的属性组，而只要可以进行相等比较即可，是从行进行的一种运算。
自然连接要求两个关系中进行比较的分量必须是相同的属性组，并且在结果中把重复的属性列去掉，是从行和列进行的一种运算。
联系：
等值连接是关系的广义笛卡尔积的子集。
自然连接是一种特殊的等值连接。即两者都是两个关系连接之后的产物。
（等值连接：连接运算符是“=”的连接运算称为等值连接，它是从关系R和S的广义笛卡尔积中选取A，B属性值相等的那些元组
自然连接：自然连接是一种特殊的等值连接，它要求两个关系中进行比较的分量必须是相同的属性组，并且在结果中把重复的属性列去掉