Bài giảng Cơ sở dữ liệu và quản trị cơ sở dữ liệu: Chương 3 - ThS. Nguyễn Vương Thịnh

Bài giảng Cơ sở dữ liệu và quản trị cơ sở dữ liệu: Chương 3 Mô hình dữ liệu quan hệ cung cấp cho người học các kiến thức: Mốt số khái niệm cơ bản; Các phép toán đại số quan hệ; Biểu diễn truy vấn bằng đại số quan hệ; Ánh xạ từ mô hình thực thể liên kết sang mô hình dữ liệu quan hệ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Cơ sở dữ liệu và quản trị cơ sở dữ liệu: Chương 3 - ThS. Nguyễn Vương Thịnh TRƢỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BÀI GIẢNG HỌC PHẦN CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU Chương 3 MÔ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ Giảng viên: ThS. Nguyễn Vƣơng Thịnh Bộ môn: Hệ thống thông tin Hải Phòng, 2013 Thông tin về giảng viên Họ và tên Nguyễn Vƣơng Thịnh Đơn vị công tác Bộ môn Hệ thống thông tin – Khoa Công nghệ thông tin Học vị Thạc sỹ Chuyên ngành Hệ thống thông tin Cơ sở đào tạo Trƣờng Đại học Công nghệ - Đại học Quốc Gia Hà Nội Năm tốt nghiệp 2012 Điện thoại 0983283791 Email thinhnv@vimaru.edu.vn 2 Tài liệu tham khảo 1. Elmasri, Navathe, Somayajulu, Gupta, Fundamentals of Database Systems (the 4th Edition), Pearson Education Inc, 2004. 2. Nguyễn Tuệ, Giáo trình Nhập môn Hệ Cơ sở dữ liệu, Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam, 2007. 3. Nguyễn Kim Anh, Nguyên lý của các hệ Cơ sở dữ liệu, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội, 2004. 3 Tài liệu tham khảo 4 MÔ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ 3.1. MỐT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN 3.2. CÁC PHÉP TOÁN ĐẠI SỐ QUAN HỆ 3.3. BIỂU DIỄN TRUY VẤN BẰNG ĐẠI SỐ QUAN HỆ 3.4. ÁNH XẠ TỪ MÔ HÌNH THỰC THỂ LIÊN KẾT SANG MÔ HÌNH DỮ LIỆU QUAN HỆ 5 Edgar F. Codd 6 (1923 – 2003) 7 3.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN 3.1.1. LƢỢC ĐỒ QUAN HỆ (RELATION SCHEMA) Lược đồ quan hệ R, ký hiệu là R(A1,A2,...,An) được tạo thành từ một tên quan hệ R và một tập các thuộc tính {A1,A2,...,An}. Ví dụ:  Học Sinh(Mã HS, Tên HS, Xếp Loại).  Học Phần(Mã HP, Tên HP, Số TC, Loại HP). Tên quan hệ Tập thuộc tính (Relation Name) Tương ứng với mỗi thuộc tính Ai trong tập thuộc tính có một tập hợp các giá trị mà thuộc tính Ai có thể nhận. Người ta gọi đó là miền giá trị (domain) của Ai và ký hiệu là dom(Ai)  dom(Xếp Loại) = {Xuất Sắc, Giỏi, Khá, Trung Bình, Yếu, Kém} 8 dom(Loại HP) = {1, 2, 3}  3.1.2. QUAN HỆ (RELATION)  Quan hệ r trên lƣợc đồ quan hệ R(A1,A2,...,An) còn đƣợc ký hiệu là r(R) là tập hợp các bộ t có dạng t = trong đó vi là một phần tử nào đó thuộc dom(Ai): ???? ???? = ????|???? = ???????? , ???????? , … , ???????? , ???????? ∈ ????????????(???????? )(???? ≤ ???? ≤ ????)  Quan hệ r trên lƣợc đồ quan hệ R(A1,A2,...,An) có thể đƣợc xem là tập con của tích Đề Các n miền giá trị dom(A1), dom(A2),..., dom(An): ???? ???? ⊆ ???????????? ???????? × ???????????? ???????? × ⋯ × ????????????(???????? ) Chú ý: Miền giá trị của quan hệ r(R) ký hiệu là dom(r(R)) đƣợc định nghĩa ???????????? ???? ???? = ???????????? ???????? × ???????????? ???????? × ⋯ × ????????????(???????? ) Hiển nhiên: 9 ???????????? ???? ???? = ???????????? ???????? . ???????????? ???????? … ????????????(???????? ) ???? ????1 , ????2 : ???????????? ????1 = *????, ????+ ???????????? ????2 = *1,2+ ???????????? ????1 × ????????????(????2 ) = * ????, 1 , ????, 2 , ????, 1 , (????, 2)+ A1 A2 ????1 ???? = ????, 1 , ????, 2 = a 1 b 2 A1 A2 ????2 ???? = ????, 1 , ????, 2 , ????, 2 = a 1 a 2 b 2 A1 A2 ????3 ???? = ????, 2 , ????, 1 , ????, 2 = a 2 b 1 10 b 2 3.1.3. QUAN HỆ KHẢ HỢP  Quan hệ r và quan hệ s đƣợc gọi là khả hợp nếu chúng đƣợc xác định trên cùng miền giá trị: Cụ thể: ???????????? ???? = ???????????? ???????? × ???????????? ???????? × ⋯ × ????????????(???????? ) ???????????? ???? = ???????????? ???????? × ???????????? ???????? × ⋯ × ????????????(???????? ) Quan hệ r và quan hệ s đƣợc gọi là khả hợp nếu: ???????????????? = ????????????(????) Tức là: ????=???? và ????????????(???????? ) = ????????????(???????? )(∀???? = ????, . . , ????) 11 ???? ????1 , ????2 : ???????????? ????1 = *????, ????+ ???????????? ????2 = *1,2+ ???? ????1 , ????2 : ???????????? ????1 = *????, ????+ ???????????? ????2 = *1,2+ A1 A2 ????1 ???? = ????, 1 , ????, 2 = a 1 b 2 B1 B2 ????2 ???? = ????, 1 , ????, 2 , ????, 2 = a 1 a 2 b 2 12 3.2. CÁC PHÉP TOÁN ĐẠI SỐ QUAN HỆ 3.2.1. PHÉP HỢP (UNION) Kết quả phép hợp của 2 quan hệ khả hợp r và s là tập tất cả các bộ t hoặc thuộc r hoặc thuộc s hoặc thuộc đồng thời cả r và s: ???? ∪ ???? = ????|(???? ∈ ????)⋁(???? ∈ ????) A B C A B C A B C ????1 = a1 b1 c1 ????2 = a b c ????1 ∪ ????2 = a1 b1 c1 1 1 1 a2 b2 c2 a2 b2 c2 a2 b2 c2 a3 b3 c3 a4 b4 c4 a3 b3 c3 a5 b5 c5 a4 b4 c4 a5 b5 c5 13 3.2.2. PHÉP GIAO (INTERSECTION) Kết quả phép giao giữa 2 quan hệ khả hợp r và s là tập tất cả các bộ thuộc đồng thời cả r và s: ???? ∩ ???? = ????|(???? ∈ ????)⋀(???? ∈ ????) A B C A B C A B C ????1 = a1 b1 c1 ????2 = a b c ????1 ∩ ????2 = a b c 1 1 1 1 1 1 a2 b2 c2 a2 b2 c2 a2 b2 c2 a3 b3 c3 a4 b4 c4 a5 b5 c5 14 3.2.3. PHÉP TRỪ (MINUS) Kết quả phép trừ giữa 2 quan hệ khả hợp r và s là tập tất cả các bộ thuộc r nhưng không thuộc s: ???? − ???? = ????|(???? ∈ ????)⋀(???? ∉ ????) A B C A B C A B C ????1 = a1 b1 c1 ????2 = a b c ????2 − ????1 = a b c 1 1 1 4 4 4 a2 b2 c2 ...