Tài liệu Phép toán quan hệ pdf

 Có hai loại ngôn ngữ • Tính toán quan hệ trên bộ Tuple relational calculus TRC : Các biến theo các bộ dữ liệu.. • Phép toán quan hệ trên miền Domain relational calculus DRC.. Các biến

Phép toán quan hệ

Ngôn ngữ hình thức cho mô hình quan hệ

tính toán

quan hệ thuận tiện cho mô tả

Lớp ngôn ngữ này chịu ảnh

hưởng của ngôn ngữ SQL

 Có hai loại ngôn ngữ

• Tính toán quan hệ trên bộ (Tuple relational calculus TRC) : Các biến theo các bộ dữ liệu Đại diện là QUEL.

• Phép toán quan hệ trên miền (Domain relational calculus DRC) Các biến theo các phần tử của miền dữ liệu Đại diện

là QBE.

• Cả hai TRC và DRC là phần con đơn giản của logic vị từ bậc một.

Phép toán quan hệ trên bộ (TRC)

hệ như là giá trị

T = biến bộ p(T) = công thức mô tả T

 Kết quả là tập các bộ t mà p(t) thỏa mãn, khi

T=t

nhất

( ) {T| p T }

Thí dụ : tìm thủy thủ có tần suất trên 7

Biến S gắn với một bộ trong quan hệ Sailors

 Gắn lượng tử ∃ và ∀ gắn với biến R.

 Tự do – biến là tự do khi không gắn với lượng tử

Ngữ nghĩa của các câu hỏi TRC

 F là công thức nguyên tử R ∈ Rel, và R được gán với bộ trong

thể hiện của quan hệ Rel

 {S|S∈Sailors}

 F là công thức so sánh R.a op S.b, R.a op h ng ằ , hay h ng op ằ

R.a, và các bộ gắn với R và S có các trường tên là R.a và S.b,

thỏa mãn so sánh true.

 F là công thức ¬p, và p không đúng;

công thức p ∧ q, và cả p và q đều true;

công thức p ∨ q, và một trong hai là true;

công thức p ⇒ q, và q là true khi mà p là true.

 F là công thức có dạng ∃R(p( R )) , và có sự gán các bộ cho biến

tự do trongb p ( R ), bao gồm biến R làm cho công thức p( R )

true;

 F là công thức có dạng ∀R (p ( R )), và có sự gán các bộ cho biến

tự do trongb p ( R ), bao gồm biến R làm cho công thức p( R )

true không liên quan đến bộ nào được gán cho R.

sid sname rating age

Thí dụ về TRC

Tìm tên và tuổi của thủy thủ có tần suất trên 7

P là biến bộ có hai trường name và age.

- Hai trường là trường duy nhất trong P

- P khi liên quan đến bất kì quan hệ nào

{ P | ∃S ∈ Sailors (S.rating > 7 ∧ P.name = S.sname ∧ P.age = S.age)}

name age

Lubber 55.0 rusty 35.0

sid sname rating age

Sailors

Tìm tên thủy thủ phục vụ tàu 103

{ P | ∃S ∈ Sailors ∃R ∈ Reserves

(R.sid = S.sid ∧ R.bid = 103 ∧ P.sname = S.sname)}

Tìm tất cả các thủy thủ có bộ trong quan hệ Reserves, có cùng giá

trị trong trường SID, mà bid =103

Vậy thì, các bộ kết quả trông ra sao, về dòng, cột Có gì khác

nhau không ?

{ S | ∃S ∈ Sailors ∧ ∃R ∈ Reserves (R.sid = S.sid ∧ R.bid = 103)}

Tìm tên thủy thủ đã từng phục vụ tàu đỏ

{ P | ∃S ∈ Sailors ∃R ∈ Reserves (R.sid = S.sid ∧ P.sname = S.sname ∧

∃B ∈ Boats(B.bid = R.bid ∧ B.color ='red'))}

Tìm tất cả các bộ sailor S mà có bộ R trong Reserves và B trong

quan hệ Boats, để R.sid = S.sid ∧ B.bid = R.bid ∧ B.color ='red'

{ P | ∃S ∈ Sailors ∃R ∈ Reserves ∃B ∈ Boats

(R.sid = S.sid ∧ B.bid = R.bid ∧ B.color ='red'

∧ P.sname = S.sname)}

sid bid serves bid Boats

π sname Tempsids (   Sailors )

Tìm các thủy thủ đã trên tàu đỏ

sid bid serves bid Boats

π sname Tempsids(  Sailors)

Thể hiện theo đại số quan

hệ :

Tìm thủy thủ phục vụ tất cả các tàu đỏ

{ P | ∃S ∈ Sailors ∧ ∀B ∈ Boats

(B.color = 'red'

⇒ (∃R ∈ Reserves (S.sid = R.sid ∧ R.bid = B.bid))}

về logic p ⇒ q tương đương ¬p∨q

{ P | ∃S ∈ Sailors ∧ ∀B ∈ Boats

(B.color ≠'red' ∨ (∃R ∈ Reserves (S.sid = R.sid ∧ R.bid = B.bid))}

được viết lại như :

để hạn chế các tàu đỏ

Phép toán quan hệ trên miền

∃ X(p(X)), trong đó X là biến miền

∀ X(p(X)), trong đó X là biến miền

Biến tự do và biến ràng buộc

 Việc sử dụng lượng tử và trong công thức

được gọi là ràng buộc X ( bind X).

 Biến không bị buộc là biến tự do

 Xét lại định nghĩa về câu hỏi

bên trái dấu `|’ cần là biến tự do duy nhất

trong công thức p( )

Tìm thủy thủ tần suất trên 7

biến miền dữ liệu I, N, T và A là bị buộc vào

các trường của các bộ Sailors

Tìm thủy thủ có suất > 7 đã trên tàu 103

 Đã dùng thay cho

 Lưu ý rằng việc dùng ∃ để tìm bộ trong Reserves

được nối với Sailors

Tìm thủu thủ suất > 7 đã trên tàu đỏ

Tìm thủy thủ đã trên các tàu

 Tìm các thủy thủ I để mỗi bộ 3 không là một bộ trong

Boats hoặc chỉ có một bộ trong Reserves cho thấy thủy thủ I đã

So sánh đại số quan hệ và phép toán quan hệ

cơ sở dữ liệu quan hệ

phép toán quan hệ

• Câu hỏi không an toàn

{S | ¬ (S ∈ Sailors)} đúng hay không ?

• Câu TRC an toàn - Dom(Q , I)

- Trả lời cho Q chỉ có giá trị trong Dom(Q, I)

− ∃ R(p(R)), bộ r chỉ chứa hằng trong Dom(Q,I)

− ∀ R(p(R)), bộ r chứa một hằng không trong Dom(Q,I), thì câu p(r) là đúng.

Kết luận

thể hiện tất cả các câu hỏi theo đại số quan hệ

mà mô tả Người dùng xác định câu hỏi theo

cách họ muốn, không theo cách tính toán ra

sao

Cám ơn sự theo dõi