Relációs algebra a DBMS-ben: műveletek példákkal

Tartalomjegyzék:

Anonim

Relációs algebra

A RELATIONAL ALGEBRA egy széles körben használt eljárási lekérdező nyelv. Összegyűjti a reláció példányait bemenetként, és a relációk előfordulásait kimenetként adja meg. Különböző műveleteket használ a művelet végrehajtására. Az SQL Relational algebra lekérdezési műveleteket egy reláción rekurzív módon hajtják végre. Ezeknek a műveleteknek a kimenete egy új reláció, amely egy vagy több bemeneti relációból alakulhat ki.

Ebben az oktatóanyagban megtudhatja:

  • Relációs algebra
  • SELECT (σ)
  • Vetítés (π)
  • Átnevezés (ρ)
  • Uniós művelet (υ)
  • A különbség beállítása (-)
  • Útkereszteződés
  • Derékszögű termék (X)
  • Csatlakozás műveletekhez
  • Belső összekapcsolás:
  • Theta Csatlakozás:
  • EQUI csatlakozás:
  • TERMÉSZETES CSATLAKOZÁS (⋈)
  • KÜLSŐ CSATLAKOZÁS
  • Bal külső csatlakozás (A B)
  • Jobb külső csatlakozás: (A B)
  • Teljes külső csatlakozás: (A B)

Alapvető SQL relációs algebrai műveletek

A Relációs Algebra különféle csoportokban oszlott meg

Unary relációs műveletek

  • SELECT (szimbólum: σ)
  • PROJEKT (szimbólum: π)
  • RENAME (szimbólum: ρ)

Relációs algebrai műveletek halmazelméletből

  • UNIÓ (υ)
  • ÚTKERESZTEZŐDÉS ( ),
  • KÜLÖNBSÉG (-)
  • KARTÉZI TERMÉK (x)

Bináris relációs műveletek

  • CSATLAKOZIK
  • OSZTÁLY

Tanulmányozzuk őket részletesen megoldásokkal:

SELECT (σ)

A SELECT művelet a tömbök egy részének kiválasztására szolgál egy adott kiválasztási feltétel szerint. Szigma (σ) szimbólum jelöli. Kifejezésként használják a kiválasztási feltételnek megfelelő sorrendek kiválasztására. A Select operátor kiválasztja azokat a sorokat, amelyek kielégítik az adott predikátumot.

σp(r) σa predikátum rrelációt jelent, amely a tábla pneve elöljárói logika

1. példa

σ topic = "Database" (Tutorials)

Kimenet - Kiválogatja azokat az oktatóanyagokat, ahol topic = 'Adatbázis'.

2. példa

σ topic = "Database" and author = "guru99"( Tutorials)

Kimenet - Kiválogatja azokat az oktatóanyagokat, ahol a téma 'Adatbázis', a 'szerző' pedig guru99.

3. példa

σ sales > 50000 (Customers)

Kimenet - Kiválasztja azokat az ügyfeleket, ahol az értékesítés meghaladja az 50000-at

Vetítés (π)

A vetítés kiküszöböli a bemeneti reláció összes attribútumát, kivéve azokat, amelyek szerepelnek a vetítési listában. A vetítési módszer egy relációt határoz meg, amely a Reláció függőleges részhalmazát tartalmazza.

Ez segít a megadott attribútumok értékeinek kibontásában, hogy kiküszöbölje az ismétlődő értékeket. (pi) szimbólumot használunk az attribútumok kiválasztásához egy relációból. Ez az operátor segít megtartani egy adott oszlopot egy relációból, és elveti a többi oszlopot.

Példa a vetítésre:

Vegye figyelembe a következő táblázatot

Ügyfél-azonosító Ügyfél neve Állapot
1 Google Aktív
2 amazon Aktív
3 alma Inaktív
4 Alibaba Aktív

Itt megadja a CustomerName és a status vetülete

Π CustomerName, Status (Customers)
Ügyfél neve Állapot
Google Aktív
amazon Aktív
alma Inaktív
Alibaba Aktív

Átnevezés (ρ)

Az Átnevezés egy unari művelet, amelyet egy reláció attribútumainak átnevezésére használnak.

ρ (a / b) R átnevezi a reláció „b” attribútumát „a” -val.

Uniós művelet (υ)

Az UNION-t a ∪ szimbólum jelképezi. Ez magában foglalja az A vagy a B táblázatban szereplő összes sorrendet. Megszünteti az ismétlődő sorrendeket is. Tehát, az A csoport az UNION B halmazát a következőképpen fejezzük ki:

Az eredmény <- A ∪ B

A szakszervezeti működés érvényességéhez a következő feltételeknek kell teljesülniük:

  • R és S azonos számú attribútumnak kell lennie.
  • Az attribútum domaineknek kompatibiliseknek kell lenniük.
  • Az ismétlődő sorrendeket automatikusan el kell távolítani.

Példa

Vegye figyelembe a következő táblázatokat.

A. táblázat B. táblázat
1. oszlop 2. oszlop 1. oszlop 2. oszlop
1 1 1 1
1 2 1 3

A ∪ B ad

A ∪ B táblázat
1. oszlop 2. oszlop
1 1
1 2
1 3

A különbség beállítása (-)

- A szimbólum jelöli. Az A - B eredménye egy olyan reláció, amely magában foglalja az összes sorszámot, amely A-ban található, de B-ben nincs.

  • Az A attribútumnévnek meg kell egyeznie a B-ben szereplő attribútumnévvel.
  • Az A és B kétoperandus kapcsolatoknak kompatibiliseknek vagy uniós kompatibiliseknek kell lenniük.
  • Meg kell határozni azt a relációt, amely az A kapcsolatban van, de a B-ben nem.

Példa

A-B
A - B táblázat
1. oszlop 2. oszlop
1 2

Útkereszteződés

A kereszteződést a the szimbólum határozza meg

A ∩ B

Meghatározza a relációt, amely az összes A és B csoportban lévő összes sorból áll. Azonban A-nak és B-nek unió-kompatibilisnek kell lennie.

A kereszteződés vizuális meghatározása

Példa:

A ∩ B
A ∩ B táblázat
1. oszlop 2. oszlop
1 1

Derékszögű termék (X) a DBMS-ben

A DBMS derékszögű termék egy olyan művelet, amelyet két reláció oszlopainak egyesítésére használnak. Általában a derékszögű termék soha nem jelent értelmes műveletet, ha egyedül végzi. Értelmessé válik azonban, ha más műveletek követik. Keresztterméknek vagy keresztcsatlakozásnak is hívják.

Példa - derékszögű termék

σ 2. oszlop = '1' (AXB)

Kimenet - A fenti példa az A és B reláció összes sorát mutatja, amelyek 2. oszlopának értéke 1

σ 2. oszlop = '1' (AXB)
1. oszlop 2. oszlop
1 1
1 1

Csatlakozás műveletekhez

A csatlakozási művelet lényegében egy derékszögű termék, amelyet egy kiválasztási kritérium követ.

Csatlakozási művelet, amelyet ⋈ jelöl.

A JOIN művelet lehetővé teszi a különböző kapcsolatokból származó, különféle összefüggések egymáshoz kapcsolását is.

A JOIN típusai:

A csatlakozási műveletek különféle formái:

Belső csatlakozások:

  • Theta csatlakozzon
  • Az EQUI csatlakozik
  • Természetes csatlakozás

Külső csatlakozás:

  • Bal külső csatlakozás
  • Jobb külső csatlakozás
  • Teljes külső csatlakozás

Belső összekapcsolás:

Belső összekapcsoláskor csak azok a sorok kerülnek be, amelyek megfelelnek a megfelelő kritériumoknak, míg a többiek ki vannak zárva. Tanulmányozzuk a Belső csatlakozások különféle típusait:

Theta Csatlakozás:

A JOIN működés általános esetét Theta csatlakozásnak nevezzük. Θ szimbólummal jelöljük

Példa

A ⋈θ B

A Theta csatlakozás bármilyen feltételt felhasználhat a kiválasztási feltételekben.

Például:

A ⋈ A.column 2 > B.column 2 (B)
A ⋈ A. 2. oszlop> B. 2. oszlop (B)
1. oszlop 2. oszlop
1 2

EQUI csatlakozás:

Amikor egy theta-csatlakozás csak ekvivalenciafeltételt használ, ekvivalens csatlakozás lesz.

Például:

A ⋈ A.column 2 = B.column 2 (B)
A ⋈ A. 2. oszlop = B. 2. oszlop (B)
1. oszlop 2. oszlop
1 1

Az EQUI csatlakozás a legnehezebben megvalósítható műveletek hatékony használata az SQL segítségével az RDBMS rendszerben, és az egyik oka annak, hogy az RDBMS-nek alapvető teljesítményproblémái vannak.

TERMÉSZETES CSATLAKOZÁS (⋈)

A természetes összekapcsolás csak akkor hajtható végre, ha a relációk között van egy közös attribútum (oszlop). Az attribútum nevének és típusának meg kell egyeznie.

Példa

Tekintsük a következő két táblázatot

C
Szám Négyzet
2 4
3 9.
D
Szám Kocka
2 8.
3 27. 
C ⋈ D
C ⋈ D
Szám Négyzet Kocka
2 4 4
3 9. 27.

KÜLSŐ CSATLAKOZÁS

Egy külső csatlakozásban az egyező kritériumoknak megfelelő sorrendekkel együtt néhány vagy az összes olyan tételt is belefoglaljuk, amelyek nem felelnek meg a kritériumoknak.

Bal külső csatlakozás (A B)

A bal külső illesztésnél a művelet lehetővé teszi, hogy az összes duplát a bal relációban tartsuk. Ha azonban a megfelelő relációban nincs megfelelő párosítás, akkor a csatlakozás eredményében a jobb reláció attribútumai null értékekkel vannak feltöltve.

Vegye figyelembe a következő 2 táblázatot

A
Szám Négyzet
2 4
3 9.
4 16.
B
Szám Kocka
2 8.
3 18.
5. 75 
A  B
A ⋈ B
Szám Négyzet Kocka
2 4 4
3 9. 9.
4 16. -

Jobb külső csatlakozás: (A B)

A jobb külső illesztésnél a működés lehetővé teszi, hogy az összes duplát a megfelelő viszonyban tartsuk. Ha azonban nincs megfelelő páros a bal relációban, akkor a csatlakozás eredményében a bal reláció attribútumai null értékekkel vannak kitöltve.

A  B
A ⋈ B
Szám Kocka Négyzet
2 8. 4
3 18. 9.
5. 75 -

Teljes külső csatlakozás: (A B)

Teljes külső összekapcsoláskor mindkét reláció összes sora beleszámít az eredménybe, függetlenül az illesztési feltételtől.

A  B
A ⋈ B
Szám Kocka Négyzet
2 4 8.
3 9. 18.
4 16. -
5. - 75

Összegzés

Működés (szimbólumok)

Célja

Válassza ki (σ)

A SELECT művelet a sorrendek egy részhalmazának kiválasztására szolgál egy adott kiválasztási feltétel szerint

Vetítés (π)

A vetítés kiküszöböli a bemeneti reláció összes attribútumát, kivéve azokat, amelyek szerepelnek a vetítési listában.

Uniós művelet (∪)

UNION szimbólum szimbolizálja. Ez magában foglalja az A vagy a B táblázatban szereplő összes sorrendet.

A különbség beállítása (-)

- A szimbólum jelöli. Az A - B eredménye egy olyan reláció, amely magában foglalja az összes sorszámot, amely A-ban található, de B-ben nincs.

Metszéspont (∩)

A metszéspont egy olyan relációt definiál, amely az A és a B-ben lévő összes duplából áll.

Derékszögű termék (X)

A derékszögű művelet segít két oszlop oszlopainak egyesítésében.

Belső összekapcsolás

A belső csatlakozás csak azokat a sorokat tartalmazza, amelyek megfelelnek az egyezési feltételeknek.

Theta Csatlakozás (θ)

A JOIN működés általános esetét Theta csatlakozásnak nevezzük. Θ szimbólummal jelöljük.

EQUI Csatlakozzon

Amikor egy theta-csatlakozás csak ekvivalenciafeltételt használ, ekvivalens csatlakozás lesz.

Természetes csatlakozás (⋈)

A természetes összekapcsolás csak akkor hajtható végre, ha a relációk között van egy közös attribútum (oszlop).

Külső csatlakozás

Külső csatlakozásban, a megfelelő kritériumoknak megfelelő tömbökkel együtt.

Bal külső csatlakozás ( )

A bal külső illesztésnél a művelet lehetővé teszi, hogy az összes duplát a bal relációban tartsuk.

Jobb külső csatlakozás ( )

A jobb külső illesztésnél a működés lehetővé teszi, hogy az összes duplát a megfelelő viszonyban tartsuk.

Teljes külső csatlakozás ( )

Teljes külső összekapcsoláskor mindkét kapcsolat összes sorrendje beletartozik az eredménybe, függetlenül az egyeztetési feltételtől.