第02章关系数据库4.ppt

数据库系统概论 Principle and Application of Database 第二章 关系数据库(4),由M.M.Zloof提出,1978年在IBM370上得以实现 QBE也指此关系数据库管理系统 QBE:(Query By Example) 基于屏幕表格的查询语言; 查询要求：以填写表格的方式构造查询 用示例元素(域变量)来表示查询结果可能的情况 查询结果：以表格形式显示,2.5.3 域关系演算语言QBE,QBE操作框架,关系名,属性名,操作命令,元组属性值或查询条件或操作命令,2.5.3 域关系演算语言QBE,QBE操作框架 用户提出要求 屏幕显示空白表格 用户在最左边一栏输入查询的关系名，如 Student 系统显示该关系的属性名,1.检索操作,QBE操作框架 用户在上面构造查询要求 屏幕显示查询结果,1.检索操作,查询条件,示例元素,操作符,构造查询的几个要素 示例元素： 即域变量T，一定要加下划线，示例元素是这个域中可能的一个值，它不必是查询结果中的元素。 打印操作符P： 指定查询结果所含属性列。 查询条件： 不用加下划线，可使用比较运算符,和，其中可以省略。 排序要求：,1.检索操作,1.检索操作,(1)简单查询,例1 查询全体学生的全部数据。,说明：显示全部数据可以简单地把P.操作符作用在关系名上,(2) 条件查询 简单条件 例3求年龄大于19岁的学生的学号。,1.检索操作,(2) 条件查询 复合条件 例4求计算机科学系年龄大于19岁的学生的学号。 方法(1)：把两个条件写在同一行上,1.检索操作,方法(2)：把两个条件写在不同行上，但使用相同的 示例元素值,(2) 条件查询 复合条件,1.检索操作,例5查询计算机科学系或者年龄大于19岁的学生的学号。,(2) 条件查询 复合条件,1.检索操作,例6查询既选修了1号课程又选修了2号课程的学生的学号。,(2) 条件查询 多表连接查询,1.检索操作,例7查询选修1号课程的学生姓名。,注意：示例元素Sno是连接属性，其值在两个表中要相同,95001,95001,(2) 条件查询 多表连接查询,1.检索操作,例8 查询未选修1号课程的学生姓名。,注意：示例元素Sno是连接属性，其值在两个表中要相同,(3)集函数 常用集函数：,1.检索操作,(3)集函数 例10查询信息系学生的平均年龄。,1.检索操作,(4)对查询结果排序 例11 查全体男生的姓名，要求查询结果按所在 系升序排序，对相同系的学生按年龄降 序排序。,1.检索操作,P.李勇,男,(2),AO .,(1),DO .,(1) 修改操作： 修改操作符为“U. ”。 例12把95001学生的年龄改为18岁。 方法1:将操作符“U.”放在值上。 方法2: 将操作符“U.”放在关系上。,2.更新操作,如何识别被修改的属性？,(1) 修改操作： 修改操作符为“U. ”。,2.更新操作,例14把95001学生的年龄增加1岁 分两行，分别表示改前和改后的示例元素 必须将操作符“U.”放在关系上,(1) 修改操作： 修改操作符为“U. ”。,2.更新操作,例14 把计算机系学生的年龄均增加1岁,U,CS,18,95008,18+1,95008,(2)插入操作： 插入操作符为“ I. ” 例15把信息系女生95701，姓名张红，年龄17岁存入数据库中。,2.更新操作,(3)删除操作： 删除操作符为“D. ” 例16 删除学生95089。 为保证参照完整性，删除95089学生前，先删除95089学生选修的全部课程,2.更新操作,(1) 修改操作： 修改操作符为“U. ”。 例12把95001学生的年龄改为18岁。 方法1:将操作符“U.”放在值上。 方法2: 将操作符“U.”放在关系上。,2.更新操作,如何识别被修改的属性？,(1) 修改操作： 修改操作符为“U. ”。,2.更新操作,例14把95001学生的年龄增加1岁 分两行，分别表示改前和改后的示例元素 必须将操作符“U.”放在关系上,(1) 修改操作： 修改操作符为“U. ”。,2.更新操作,例14 把计算机系学生的年龄均增加1岁,U,CS,18,95008,18+1,95008,(2)插入操作： 插入操作符为“ I. ” 例15把信息系女生95701，姓名张红，年龄17岁存入数据库中。,2.更新操作,(3)删除操作： 删除操作符为“D. ” 例16 删除学生95089。 为保证参照完整性，删除95089学生前，先删除95089学生选修的全部课程,2.更新操作,本章基本知识点,需要了解的： 关系数据库理论产生和发展的过程。 元组关系演算语言ALPHA及域关系演算语言QBE的各种数据操纵。 需要牢固掌握的： 关系模型的三个组成部分及主要内容 关系数据结构及其形式化定义 关系的三类完整性结束的概念。,本章基本知识点,需要举一反三的： 关系代数(包括抽象的语言和具体的语言)； 关系代数的各种运算 包括：并、交、差、笛卡尔积 选择、投影、连接、除,难点：关系代数。,练习,1.设关系R和S的属性个数分别为r和s，那么RS 与下式 等价。 A.i(r+j)(R×S) B. ij(R×S) C.i(r+j)( R S) D. ij( R S) 2.参加差运算的两个关系_. A.属性个数可以不相同 B.属性个数、次序相同 C.一个关系的属性包含另一个关系的属性 D.属性名必须相同,ij,练习,3.设关系R(A,B,C)和S(B,C,D),下列各关系代数表达式不成立的是 。A、D来自相同域，C、D来自不同域。 A.A(R) D(S) B. RS C.B (R) B (R) D. RS 4.设关系R和S都是二元关系，那么与元组表达式 t|(v)(R(u)S(v)u1=v1t1=v1t2=v2 ) 等价的关系表达式是_. A.3,4(RS) B. 2,3(R S) C.3,4(R S). D.3,4(1=1( R×S),AD,1=3,1=1,5.设有3个关系运算是S、C和SC，将下列关系代数表达式用汉字表示出来，并求其结果。,S表,C表,SC表,(1) 2,6,7(籍贯上海(S SC),(2) 2,6,7(S SC 课程名操作系统(C),(3) 2,4(S (1,2 (SC) ÷1 (C) ),6.设有3个关系运算是S、C和SC，试用关系代数表达式表示下列查询语句：,S表,C表,SC表,(1)检索“程军”老师所授课程的课程号和课程名,(2)检索至少选修程军老师所授全部课程的学生姓名,(3)检索李强同学不学课程的课程号,(4)检索至少选修两门课程的学生学号,1.试述关系模型的三个组成部分。 2.试述关系数据语言的特点和分类。,习题解析,答：关系数据结构、数据操作和关系完整性约束组 成。,2.试述关系数据语言的特点和分类。,习题解析,答：关系数据语言分为三类： 关系代数语言：如ISBL。 关系演算语言：元组关系演算语言(如ALPHA)、 域关系演算语言(如QBE)。 具有关系代数和关系演算双重特点的语言，如SQL。 这些关系数据语言的共同特点是：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。,3.关系模式，关系，关系数据库 答：(1)关系模式： 是对关系的描述，表示为R(U,D,dom,F)， 其中：R：关系名; U：组成该关系的属性名集合; D：属性组U中属性所来自的域; dom：属性向域的映象集合; F：属性间的数据依赖关系集合。,习题解析,3.关系模式，关系，关系数据库 答：(2)关系： 在域D1,D2,Dn上笛卡尔积D1×D2××Dn的子集。表示为R(D1,D2,Dn)。,习题解析,比较： 关系模式：是对关系的描述，是静态的、稳定的； 关系：是关系模式在某一时刻的状态或内容，是动态的、随时间不断变化的,3.关系模式，关系，关系数据库 答：(3)关系数据库：有型和值之分。 关系数据库的型：也称为关系数据库模式，是对关系数据库的描述，包括若干域的定义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，通常简称为关系数据库。,习题解析,练习,1.设关系R和S的属性个数分别为r和s，那么RS 与下式 等价。 A.i(r+j)(R×S) B. ij(R×S) C.i(r+j)( R S) D. ij( R S) 2.参加差运算的两个关系_. A.属性个数可以不相同 B.属性个数、次序相同 C.一个关系的属性包含另一个关系的属性 D.属性名必须相同,ij,练习,3.设关系R(A,B,C)和S(B,C,D),下列各关系代数表达式不成立的是 （其中A、B、C分别来自不同的域）。 A.A(R) D(S) B. RS C.B (R) B (R) D. RS 4.设关系R和S都是二元关系，那么与元组表达式 t|(v)(R(u)S(v)u1=v1t1=v1t2=v2 ) 等价的关系表达式是_. A.3,4(RS) B. 2,3(R S) C.3,4(R S). D.3,4(1=1( R×S),AD,1=3,1=1,练习,5.设有3个关系运算是S、C和SC，将下列关系代数表达式用汉字表示出来，并求其结果。,S表,C表,SC表,(1) 2,6,7(籍贯上海(S SC),查询籍贯是上海的学生姓名和选修课程的课号及成绩,练习,5.设有3个关系运算是S、C和SC，将下列关系代数表达式用汉字表示出来，并求其结果。,S表,C表,SC表,(2) 2,6,7(S SC 课程名操作系统(C),查询选修了操作系统课程的学生姓名、课号和成绩,练习,5.设有3个关系运算是S、C和SC，将下列关系代数表达式用汉字表示出来，并求其结果。,S表,C表,SC表,(3) 2,4(S (1,2 (SC) ÷1 (C) ),查询选修了全部课程的学生姓名和性别,练习,6.设有3个关系运算是S、C和SC，试用关系代数表达式表示下列查询语句：,S表,C表,SC表,(1)检索“程军”老师所授课程的课程号和课程名,cno,cname(teacher程军(C),练习,6.设有3个关系运算是S、C和SC，试用关系代数表达式表示下列查询语句：,S表,C表,SC表,检索年龄大于21的男生学生学号和姓名,sno,sage(性别男(S),练习,6.设有3个关系运算是S、C和SC，试用关系代数表达式表示下列查询语句：,S表,C表,SC表,(2)检索至少选修程军老师所授全部课程的学生姓名,sname(S (sno,cno (SC)÷ cno(teacher程军 (C) ),练习,6.设有3个关系运算是S、C和SC，试用关系代数表达式表示下列查询语句：,S表,C表,SC表,(3)检索李强同学不学课程的课程号,cno(C) (cno (SC) sno(sname李强 (S) ),练习,6.设有3个关系运算是S、C和SC，试用关系代数表达式表示下列查询语句：,S表,C表,SC表,(4)检索至少选修两门课程的学生学号,sno ( 25(SCSC),练习,6.设有3个关系运算是S、C和SC，试用关系代数表达式表示下列查询语句：,S表,C表,SC表,(5)检索全部学生都选修的课程号和课程名,cno,cname(C (sno,cno (SC)÷ Sno(S) ),练习,(1)检索“程军”老师所授课程的课程号和课程名,(2)检索年龄大于21的男生学生学号和姓名,(3)检索至少选修程军老师所授全部课程的学生姓名,(4)检索李强同学不学课程的课程号,(5)检索至少选修两门课程的学生学号,(6)检索全部学生都选修的课程号和课程名,(7)检索没有不及格课程的学生学号,练习,1.基于如下数据库结构由三个关系组成： 职工：E（职工号E，姓名EN，年龄EA，性别EE，部门ED） 项目：P（项目号P，项目名PN，工期PL） 参与：EP（职工号E，项目号P，工时L）,用关系代数完成下列查询： (1)查询维修班的全体职工 (2)检索年龄超过48岁的全体女工 (3)检索参与了P5项目的职工号与工时，并给出对应的职工姓名 (4)检索出为参加名为“礼堂”项目的职工号、姓名 (5)检索参与项目号为P4或P2的职工号 (6)检索同时参与项目号为P4和P2的职工号 (7)检索参与全部项目的职工姓名,练习,2.基于如下数据库结构由三个关系组成： 职工：E（职工号E，姓名EN，年龄EA，性别EE，部分ED） 项目：P（项目号P，项目名PN，工期PL） 参与：EP（职工号E，项目号P，工时L）,用关系代数完成下列查询： (1)查询维修班的全体职工 (2)检索年龄超过48岁的全体女工 (3)检索参与了P5项目的职工号与工时，并给出对应的职工姓名,ED=维修(E),4=女 348(E), E.E，E.EN，EP.L(P=P5(EP) E),练习,2.基于如下数据库结构由三个关系组成： 职工：E（职工号E，姓名EN，年龄EA，性别EE，部分ED） 项目：P（项目号P，项目名PN，工期PL） 参与：EP（职工号E，项目号P，工时L）,用关系代数完成下列查询： (4)检索出未参加名为“礼堂”项目的职工号、姓名 (5)检索参与项目号为P4或P2的职工号,姓名,EN(PN=礼堂(P) EP) E),E,EN (E(P=P4P=P2 (EP) E),EN (E) -,练习,2.基于如下数据库结构由三个关系组成： 职工：E（职工号E，姓名EN，年龄EA，性别EE，部分ED） 项目：P（项目号P，项目名PN，工期PL） 参与：EP（职工号E，项目号P，工时L）,用关系代数完成下列查询： (6)检索同时参与项目号为P4和P2的职工号 建个临时表T：,E，P(EP)÷T,或：E(2=P25=P41=4(EP×EP),练习,2.基于如下数据库结构由三个关系组成： 职工：E（职工号E，姓名EN，年龄EA，性别EE，部分ED） 项目：P（项目号P，项目名PN，工期PL） 参与：EP（职工号E，项目号P，工时L）,用关系代数完成下列查询： (7)检索参与全部项目的职工姓名,EN ( (E,P(EP) )÷P(P) ) E),下课了。,追求,休息,