Ngôn Ngữ Đại Số Quan Hệ

Chương 4NGÔN NGỮ ĐẠI SỐ QUAN HỆ

NỘI DUNG CHI TIẾT Giới thiệuĐại số quan hệPhép toán tập hợpPhép chọnPhép chiếuPhép tích CartesianPhép kếtPhép chiaCác phép toán khácCác thao tác cập nhật trên quan hệ2

GIỚI THIỆU Xét một số xử lý trên quan hệ NHANVIEN– Thêm mới một nhân viên– Chuyển nhân viên có tên là “Tùng” sang phòngsố 1– Cho biết họ tên và ngày sinh các nhân viên cólương trên 200003

GIỚI THIỆU (TT) Có 2 loại xử lý– Làm thay đổi dữ liệu (cập nhật) Thêm mới, xóa và sửa– Không làm thay đổi dữ liệu (rút trích) Truy vấn (query) Thực hiện các xử lý– Đại số quan hệ (Relational Algebra) Biểu diễn câu truy vấn dưới dạng biểu thức– SQL (Structured Query Language)4

PHÉP TOÁN TẬP HỢP5

PHÉP TOÁN TẬP HỢP Quan hệ là tập hợp các bộ– Phép hội R S– Phép giao R S– Phép trừ R S Tính khả hợp (Union Compatibility)– Hai lược đồ quan hệ R(A1, A2, , An) và S(B1, B2, , Bn) là khả hợp nếu Cùng bậc n Và có DOM(Ai) DOM(Bi) , 1 i n Kết quả của , , và là một quan hệ có cùngtên thuộc tính với quan hệ đầu tiên (R)6

PHÉP HỘI7 Cho 2 quan hệ R và S khả hợp Phép hội của R và S– Ký hiệu R S– Là một quan hệ gồm các bộ thuộc R hoặc thuộcS, hoặc cả hai (các bộ trùng lắp sẽ bị bỏ) Ví dụR S { t / t R t S }

PHÉP GIAO8 Cho 2 quan hệ R và S khả hợp Phép giao của R và S– Ký hiệu R S– Là một quan hệ gồm các bộ thuộc R đồng thờithuộc SR S { t / t R t S } Ví dụRAB SAB1 2 2 3 1R SAB 2

PHÉP TRỪ9 Cho 2 quan hệ R và S khả hợp Phép giao của R và S– Ký hiệu R S– Là một quan hệ gồm các bộ thuộc R và khôngthuộc SR S { t / t R t S } Ví dụRAB SAB1 2 1R-SAB2 13 1

CÁC TÍNH CHẤT10 Giao hoánR S S RR S S R Kết hợpR (S T) (R S) TR (S T) (R S) T

PHÉP CHỌN11 Được dùng để lấy ra các bộ của quan hệ R Các bộ được chọn phải thỏa mãn điều kiệnchọn P Ký hiệu P(R) P là biểu thức gồm các mệnh đề có dạng– tên thuộc tính phép so sánh hằng số – tên thuộc tính phép so sánh tên thuộctính – phép so sánh gồm , , , , , – Các mệnh đề được nối lại nhờ các phép , ,

PHÉP CHỌN (TT)12 Kết quả trả về là một quan hệ– Có cùng danh sách thuộc tính với R– Có số bộ luôn ít hơn hoặc bằng số bộ của R Ví dụR ABCD 1 KQ(A B) (D 5) (R)ABCD7 1757 2310 123 2310

VÍ DỤ 113 Cho biết các nhân viên ở phòng số 4– Quan hệ: NHANVIEN– Thuộc tính: PHG– Điều kiện: PHG 4

VÍ DỤ 214 Tìm các nhân viên có lương trên 25000 ởphòng 4 hoặc các nhân viên có lương trên30000 ở phòng 5– Quan hệ: NHANVIEN– Thuộc tính: LUONG, PHG– Điều kiện: LUONG 25000 và PHG 4 hoặc LUONG 30000 và PHG 5

PHÉP CHIẾU15 Được dùng để lấy ra một vài cột của quan hệR Ký hiệu A1, A2, , Ak(R) Kết quả trả về là một quan hệ– Có k thuộc tính– Có số bộ bằng số bộ của R Ví dụRABC 10 R A,C(R)AC1 1201 1 301 1 402 2

VÍ DỤ 316 Cho biết họ tên và lương của các nhân viên– Quan hệ: NHANVIEN– Thuộc tính: HONV, TENNV, LUONG

VÍ DỤ 4 Cho biết mã nhân viên không có thân nhânnào17

CHUỖI CÁC PHÉP TOÁN18 Kết hợp các phép toán đại số quan hệ– Lồng các biểu thức lại với nhau Aj, , Ak( P(R)) ( PAi, , Ah– Thực hiện từng phép toán một B1: B2: P (R)A1, A2, , Ak(Quan hệ kết quả ở B1)Cần đặt tên cho quan hệ(R))

PHÉP GÁN19 Được sử dụng để nhận lấy kết quả trả về củamột phép toán– Thường là kết quả trung gian trong chuỗi cácphép toán Ký hiệu Ví dụ– B1S– B2 P (R)KQ A1, A2, , Ak (S)

PHÉP ĐỔI TÊN20 Được dùng để đổi tên– Quan hệXét quan hệ R(B, C, D) S(R): Đổi tên quan hệ R thành S– Thuộc tính X, C, D (R): Đổi tên thuộc tính B thành XĐổi tên quan hệ R thành S và thuộc tính B thành X S(X,C,D)(R)

VÍ DỤ 521 Cho biết họ và tên nhân viên làm việc ởphòng số 4– Quan hệ: NHANVIEN– Thuộc tính: HONV, TENNV– Điều kiện: PHG 4 C1: C2: HONV, TENNV (PHG 4(NHANVIEN)) PHG 4 (NHANVIEN)KQ HONV, TENNV (NV P4)NV P4KQ(HO, TEN) HONV, TENNV(NV P4) KQ(HO, TEN) ( HONV, TENNV (NV P4))

PHÉP TÍCH CARTESIAN22

PHÉP TÍCH CARTESIAN23 Được dùng để kết hợp các bộ của các quan hệlại với nhau Ký hiệuR S Kết quả trả về là một quan hệ Q– Mỗi bộ của Q là kết hợp giữa 1 bộ trong R và 1 bộtrong S– Nếu R có u bộ và S có v bộ thì Q sẽ có u v bộ– Nếu R có n thuộc tính và S có m thuộc tính thì Q sẽcó (n m) thuộc tính (R Q ) Thông thường sau phép tích Cartesian là phéptoán chọn

PHÉP TÍCH CARTESIAN (TT)24 Ví dụunambiguousRSAB 1 2R SBCD 10 10 20- 10-AR.BS.BCD 1 10 1 10 1 20- 1 10- 2 10 2 10 2 20- 2 10-

VÍ DỤ 625 Với mỗi phòng ban, cho biết thông tin củangười trưởng phòng– Quan hệ: PHONGBAN, NHANVIENTENPHGMAPHGTRPHGNG NHANCHUC– Thuộctính:TRPHG,MAPHG,TENNV, HONV, TENPHGNghien cuu533344555505/22/1988Dieu hanh498798798701/01/1995Quan ly188866555506/19/1981MAPHGTRPHGNG NHANCHUCMANVTENNVHONV Nghien cuu533344555505/22/1988333445555TungNguyen Dieu hanh498798798701/01/1995987987987HungNguyen Quan ly188866555506/19/1981888665555VinhPham uyen12/08/1955638 NVC Q5Nam400005999887777HangBui07/19/1968332 NTH Q1Nu250004987654321NhuLe06/20/1951291 HVH QPNNu430004987987987HungNguyen09/15/1962Ba Ria VTNam380004

VÍ DỤ 6 (TT)26 B1: Tích Cartesian PHONGBAN vàNHANVIENPB NV (NHANVIEN PHONGBAN) B2: Chọn ra những bộ thỏa TRPHG MANVKQ TRPHG MANV(PB NV)

PHÉP KẾT27

PHÉP KẾT28 Được dùng để tổ hợp 2 bộ có liên quan từ 2quan hệ thành 1 bộ Ký hiệu: R S– R(A1, A2, , An) và S(B1, B2, , Bm) Kết quả của phép kết là một quan hệ Q– Có n m thuộc tính Q(A1, A2, , An, B1, B2, ,Bm)– Mỗi bộ của Q là tổ hợp của 2 bộ trong R và S,thỏa mãn một số điều kiện kết nào đó Có dạng Ai BjAi là thuộc tính của R, Bj là thuộc tính của SAi và Bj có cùng miền giá trị là phép so sánh , , , , ,

PHÉP KẾT (TT) Phân loại– Kết theta (theta join) là phép kết có điều kiện Ký hiệu: R C S C gọi là điều kiện kết trên thuộc tính– Kết bằng (equal join) khi C là điều kiện so sánhbằng– Kết tự nhiên (natural join): là phép kết bằng bỏbớt đi một cột giống nhau.29

PHÉP KẾT (TT)30 Ví dụ phép kết thetaRRABC1247SDE3356689KQB DSABCDE11233121236245662

PHÉP KẾT (TT)31 Ví dụ phép kết bằngRRABC1247DE331566289ABC1247SSCD331566289RC DSRC S.CS

PHÉP KẾT (TT)32 Ví dụ phép kết tự nhiênRRSCDAABBC C S.CDD331112233311566244556662289ABC1247S

VÍ DỤ 733 Cho biết nhân viên có lương hơn lương củanhân viên ‘Tùng’– Quan hệ: NHANVIEN– Thuộc tính: LUONG

VÍ DỤ 834 Với mỗi nhân viên, hãy cho biết thông tincủa phòng ban mà họ đang làm việc– Quan hệ: NHANVIEN, PHONGBAN

VÍ DỤ 935 Với mỗi phòng ban hãy cho biết thông tincủa người trưởng phòng– Quan hệ: PHONGBAN, NHANVIEN

PHÉP CHIA36

PHÉP CHIA37 Được dùng để lấy ra một số bộ trong quan hệ Rsao cho thỏa với tất cả các bộ trong quan hệ S Ký hiệu R S– R(Z) và S(X) Z là tập thuộc tính của R, X là tập thuộc tính của S X Z Kết quả của phép chia là một quan hệ T(Y)– Với Y Z-X– Có t là một bộ của T nếu với mọi bộ tS S, tồn tại bộtR R thỏa 2 điều kiện tR(Y) t tR(X) tS(X)R(Z)XS(X)YT(Y)

PHÉP CHIA (TT)38 Ví dụR SRABCDE a a a a SDE1aa1b b1a a1 a b3 a a1 a b1 a b1KQABC1 a 1 a

VÍ DỤ 10 Cho biết mã nhân viên tham gia tất cả các đềán– Quan hệ: PHANCONG, DEAN– Thuộc tính: MANV39

VÍ DỤ 11 Cho biết mã nhân viên tham gia tất cả các đềán do phòng số 4 phụ trách– Quan hệ: PHANCONG, DEAN– Thuộc tính: MANV– Điều kiện: PHONG 440

PHÉP CHIA (TT)41 Biểu diễn phép chia thông qua tập đầy đủcác phép toán ĐSQH Y (R)Q2 Q1 SQ1 Y(Q2 R)T Q1 Q2Q3

BÀI TẬP42

CÁC PHÉP TOÁN KHÁC43

HÀM KẾT HỢP Nhận vào tập hợp các giá trị và trả về mộtgiá trị đơn– AVG: tính trung bình– MIN: tính giá trị bé nhất– MAX: tính giá trị lớn nhất– SUM: tính tổng– COUNT: đếm44

HÀM KẾT HỢP (TT)45 Ví dụRAB12341212SUM(B) 10AVG(A) 1.5MIN(A) 1MAX(B) 4COUNT(A) 4

PHÉP GOM NHÓM Được dùng để phân chia quan hệ thànhnhiều nhóm dựa trên điều kiện gom nhómnào đó Ký hiệuG1, G2, , GnIF1(A1), F2(A2), , Fn(An)(E)– E là biểu thức ĐSQH– G1, G2, , Gn là các thuộc tính gom nhóm– F1, F2, , Fn là các hàm– A1, A2, , An là các thuộc tính tính toán tronghàm F46

PHÉP GOM NHÓM (TT)47 Ví dụISUM(C)(R) cả quan hệ R là mộtnhóm, tính tổng trên thuộc tính C.KQRABC 27 47 23 210SUM(C)27AISUM(C)(R) các bộ có cùng giá trịthuộc tính A một nhóm, tínhtổng C trên từng nhómKQASUM(C) 14 3 10

VÍ DỤ 12 Tính số lượng nhân viên và lương trungbình của cả công ty48

VÍ DỤ 13 Tính số lượng nhân viên và lương trungbình của từng phòng ban49

PHÉP KẾT NGOÀI Mở rộng phép kết để tránh mất mát thôngtin– Thực hiện phép kết– Lấy thêm các bộ không thỏa điều kiện kết Có 3 hình thức– Kết nối trái– Kết nối phải– Kết nối ngoài Sinh viên đọc thêm giáo trình50

CÁC THAO TÁC CẬP NHẬT TRÊN QUAN HỆ51

CÁC THAO TÁC CẬP NHẬT52 Nội dung của CSDL có thể được cập nhậtbằng các thao tác– Thêm (insertion)– Xóa (deletion)– Sửa (updating) Các thao tác cập nhật được diễn đạt thôngqua phép toán gánRmới các phép toán trên Rcũ

THAO TÁC THÊM53 Được diễn đạtRnew Rold E– R là quan hệ– E là một biểu thức ĐSQH Ví dụ– Phân công nhân viên có mã 123456789 làmthêm đề án mã số 20 với số giờ là 10PHANCONG PHANCONG (‘123456789’, 20, 10)

THAO TÁC XÓA54 Được diễn đạtRnew Rold E– R là quan hệ– E là một biểu thức ĐSQH Ví dụ– Xóa các phân công đề án của nhân viên123456789PHANCONG PHANCONG MANV ‘123456789’(PHANCONG)

VÍ DỤ 14 Xóa những phân công đề án có địa điểm ở‘Ha Noi’55

THAO TÁC SỬA56 Được diễn đạtRnew F1, F2, , Fn (Rold)– R là quan hệ– Fi là biểu thức tính toán cho ra giá trị mới củathuộc tính Ví dụ– Tăng thời gian làm việc cho tất cả nhân viên lên1.5 lầnPHANCONG MA NVIEN, SODA, THOIGIAN*1.5(PHANCONG)

BÀI TẬP57

Được dùng để lấy ra một số bộ trong quan hệ R sao cho thỏa với tất cả các bộ trong quan hệ S Ký hiệu R S -R(Z) và S(X) Z là tập thuộc tính của R, X là tập thuộc tính của S X Z Kết quả của phép chia là một quan hệ TY -Với Y Z-X