關係模型和關係運算

2021-07-07 02:44:13 字數 2135 閱讀 7587

一、關係模型

為什麼學習關係模型?

我們可以通過關係模型這種簡單的資料結構能夠描述出現實世界的實體及實體間的各種聯絡。

什麼是關係模型?

關係模型的基本假定是所有資料都表示為數學上的關係,就是以集合的形式表示。關係模型是採用二維**結構表達實體型別及實體間聯絡的資料模型。

關係模型是2023年由e.f.codd提出的。

它和層次、網狀模型相比,有以下特點:

1.資料結構簡單(二維**)

2.紮實的理論基礎。

a.關係運算理論

b.關係模式設計理論

幾個重要定義

域:相同的資料型別,又名屬性。

笛卡爾積:

一組域d1,d2,d3...dn的笛卡爾積為:

d1 x d2 x d3 x dn =

笛卡爾積的每個元素(d1,d2,d3...dn)稱做乙個n元組,元組的每乙個值叫做乙個分量。

關係模型(二維表)

關係模型的基本術語共有十三個,它們分別是:

1、關係:乙個關係對應著乙個二維表,二維表就是關係名。

2、屬性和值域:在二維表中的列,稱為屬性。屬性的個數稱為關係的元或度。列的值稱為屬性值;屬性值的取值範圍為值域。

3、關係模式:在二維表中的行定義,即對關係的描述稱為關係模式

4、元組:在二維表中的一行,稱為乙個元組。

5、分量:元組中的乙個屬性值

6、鍵或者碼:如果在乙個關係中存在這樣的乙個屬性,使得在該關係的任何乙個關係狀態中的兩個元組,在該屬性上的值的組合都不同,即這些屬性的值都能夠用來唯一標識該關係的元組,則稱這些屬性為該關係的鍵或者碼。

7、超鍵或者超碼:如果在關係的乙個鍵中移去某個屬性,它仍然是這個關係的鍵,則稱這樣的鍵為關係的超鍵或者超碼。

8、候選鍵或者候選碼:如果在關係的乙個鍵中不能移去任何乙個屬性,否則它就不是這個關係的鍵,則稱這個被指定的候選鍵為該關係的候選鍵或者候選碼。

9、主鍵或者主碼:在乙個關係的若干候選鍵中指定乙個用來唯一標識該關係的元組,則稱這個被指定的候選鍵為該關係的主鍵或者主碼。

10、全鍵或者全碼:乙個關係模式中的所有屬性的集合。

11、主屬性和非主屬性:關係中包含在任何乙個候選鍵中的屬性稱為主屬性,不包含在任何乙個候選鍵中的屬性為非主屬性。

12、外來鍵或者外碼:關係中的某個屬性雖然不是這個關係的主鍵,或者只是主鍵的,但它卻是另外乙個關係的主鍵時,則稱之為外來鍵或者外碼。

13、參照關係與被參照關係:是指以外鍵相互聯絡的兩個關係,可以相互轉化。

二、關係運算

關係的基本運算有兩類:一類是傳統的集合運算(並、差、交等),另一類是專門的關係運算(選擇、投影、連線、除法、外連線等)。

一、傳統的集合運算

1、並(union) 設有兩個關係r和s,它們具有相同的結構。r和s的並是由屬於r或屬於s的元組組成的集合,運算子為∪。記為t=r∪s。

2、差(difference) r和s的差是由屬於r但不屬關係運算組成的集合,運算子為-。記為t=r-s。

3、交(intersection) r和s的交是由既屬於r又屬於s的元組組成的集合,運算子為∩。記為t=r∩s。 r∩s=r-(r-s)。

二、選擇運算

從關係中找出滿足給定條件的那些元組稱為選擇。其中的條件是以邏輯表示式給出的,值為真的元組將被選取。這種運算是從水平方向抽取元組。 在foxpro中的短語for<條件>和while<條件>均相當於選擇運算。

如:list for 出版單位='高等教育出版社' and 單價<=20

三、投影運算

從關係模式中挑選若干屬性組成新的關係稱為投影。這是從列的角度進行的運算,相當於對關係進行垂直分解。在foxpro中短語fields<欄位1,欄位2,…>相當於投影運算。 如: list fields 單位,姓名

四、連線運算

連線運算是從兩個關係的笛卡爾積中選擇屬性間滿足一定條件的元組。

五、除法運算

在關係代數中,除法運算可理解為笛卡爾積的逆運算。

設被除關係r為m元關係,除關係s為n元關係,那麼它們的商為m-n元關係,記為r÷s。商的構成原則是:將被除關係r中的m-n列,按其值分成若干組,檢查每一組的n列值的集合是否包含除關係s,若包含則取m-n列的值作為商的乙個元組,否則不取。

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