2022年《數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)與應(yīng)用》教案關(guān)系運(yùn)算

1、數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)與應(yīng)用教案課程名稱： 2.3 關(guān)系運(yùn)算授課老師謝財(cái)盛授課班級(jí)09 秋運(yùn)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)授課方式講課授課日期第四周授課時(shí)數(shù)2 課時(shí)把握傳統(tǒng)的集合運(yùn)算：并、交、差、笛卡兒積教學(xué)目的把握特地的關(guān)系運(yùn)算：挑選、投影、連接、除（明白）能嫻熟運(yùn)用關(guān)系運(yùn)算對(duì)集合進(jìn)行關(guān)系運(yùn)算把握關(guān)系運(yùn)算的基本原就 傳統(tǒng)的集合運(yùn)算：并、交、差、笛卡兒積 教學(xué)重點(diǎn) 特地的關(guān)系運(yùn)算：挑選、投影、連接 關(guān)系運(yùn)算基本原就教學(xué)難點(diǎn)笛卡兒積、連接運(yùn)算任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)提示更新補(bǔ)充無刪節(jié)內(nèi)容教學(xué)方法講授 播放 PPT 板書 課堂提問與手段教學(xué)過程與組織導(dǎo)入新課約 5 分鐘1.復(fù)習(xí)提問 什么是關(guān)系？答：關(guān)系是元組的集合；什么是關(guān)系的元組？答：

2、關(guān)系中每一行稱為一個(gè)元組 什么是關(guān)系的屬性？答：關(guān)系中每一列稱為一個(gè)屬性2.在三個(gè)關(guān)系：同學(xué)、課程和選課構(gòu)成的關(guān)系數(shù)據(jù)庫中,查詢出姓名（Sname）為 lhy 的同學(xué)的學(xué)號(hào)、 所選課程的每門課程號(hào)及相應(yīng)成果；師：要解決這個(gè)問題,就需要學(xué)習(xí)今日的內(nèi)容關(guān)系運(yùn)算新課教學(xué)展現(xiàn)問題,引入本堂課 的新課內(nèi)容約 50 分鐘關(guān)系代數(shù)是一種抽象的查詢語言,它用對(duì)關(guān)系的運(yùn)算來表達(dá)查 詢；運(yùn)算對(duì)象、運(yùn)算結(jié)果和運(yùn)算符是關(guān)系代數(shù)運(yùn)算的三大要素；對(duì)關(guān) 系不僅可以采納傳統(tǒng)的集合運(yùn)算,而且可以采納特地的運(yùn)算；一、傳統(tǒng)的集合運(yùn)算 包括并、交、差和笛卡兒積等四種運(yùn)算 （運(yùn)算符、 、 ）比較運(yùn)算符：大于（） 、小于（）、大于等于（

3、） 、小于 等于（）、等于（）、不等于（）,又稱 運(yùn)算符 規(guī)律運(yùn)算符：與（） 、或（）、非（）1. 并運(yùn)算 定義：設(shè)兩個(gè)關(guān)系 R 和 S具有完全相同的結(jié)構(gòu)（模式） ,就 R 和S的并仍是一個(gè)關(guān)系,該關(guān)系的結(jié)構(gòu)與 R 或 S的結(jié)構(gòu)相同,該關(guān)系的 值是 R中全部元組與 S中全部元組共同組成的集合； 對(duì)于 R和 S中共 同具有的元組,在結(jié)果集合中只能顯現(xiàn)一個(gè)；R和 S的并記作： RS 用集合公式表示為：RSt|t Rt S 滿意交換率：即 RS SR 2.交運(yùn)算 定義：設(shè)兩個(gè)關(guān)系 R和 S具有完全相同的結(jié)構(gòu), 就 R和 S的交仍 是一個(gè)關(guān)系, 該關(guān)系的結(jié)構(gòu)與 R或 S的結(jié)構(gòu)相同, 該關(guān)系的值是 R和

4、 S中共同具有的元組的集合；R和 S的交記作： RS 用集合公式表示為：RSt|t Rt S 滿意交換率：即 RS SR 3.差運(yùn)算 定義：設(shè)兩個(gè)關(guān)系 R和 S具有完全相同的結(jié)構(gòu), 就 R和 S的差仍是一個(gè)關(guān)系,該關(guān)系的結(jié)構(gòu)與R或 S的結(jié)構(gòu)相同,該關(guān)系的值是從R中去掉在 S中同時(shí)顯現(xiàn)的元組后,由R 中剩余元組所組成的集合；R和 S的交記作： R-S 用集合公式表示為：R-St|t Rt. S 不滿意交換率：即R-S S-R 4.笛卡兒積 定義：設(shè)有一個(gè)具有n 個(gè)屬性的關(guān)系 R 和另一個(gè)具有 m 個(gè)屬性的關(guān)系 S,就它們的笛卡兒積仍是一個(gè)關(guān)系,該關(guān)系的結(jié)構(gòu)是 R 和 S的結(jié)構(gòu)之連接,即前 n 個(gè)

5、屬性來自 R,后 m 個(gè)屬性來自 S,屬性個(gè)數(shù)等于 n+m,該關(guān)系的值是由 R中的每個(gè)無組連接 成的集合；R和 S的笛卡兒積記作： R S S中的每個(gè)無組所構(gòu)用集合公式表示為：R StRtS|tRRtSS 由于實(shí)際應(yīng)用中需要考慮關(guān)系中屬性的次序,足交換率：即 R S S R 二、特地的關(guān)系運(yùn)算所以笛卡兒積不滿包括挑選、投影、連接和除四種（運(yùn)算符 、 、和 ）由于除運(yùn)算使用較少,并且較難懂得,這里只介紹前三種；1.挑選運(yùn)算定義：從一個(gè)關(guān)系 R中挑選出滿意給定條件的全部元組,并且 具有相同的結(jié)構(gòu)；R挑選運(yùn)算供應(yīng)了橫向劃分（或稱分割）關(guān)系的手段；對(duì)關(guān)系 R按 Ft條件做挑選運(yùn)算記作： Ft（R=t|

6、t R Ft=TRUE Ft為元組規(guī)律表達(dá)式, 當(dāng)值為真（用規(guī)律真常量 元組 t 就被挑選出來,成為結(jié)果關(guān)系中的一個(gè)元組；TRUE表示）時(shí),2.投影運(yùn)算 定義：從一個(gè)關(guān)系R中按所需次序選取如干個(gè)屬性構(gòu)成新關(guān)系,該新關(guān)系的元組數(shù)必定小于等于原關(guān)系 掉在新關(guān)系模式下重復(fù)的元組；R中的元組數(shù),由于要從中去挑選運(yùn)算供應(yīng)了縱向劃分（或稱分割）關(guān)系的手段；設(shè) t 是 R中的一個(gè)元組, A 是要從 R中投影出的屬性子集,就用 t.A 表示 t 元組中屬性子集 A 所對(duì)應(yīng)的重量值,對(duì)關(guān)系 R按屬性子集 A 做投影運(yùn)算記作 AR=t.A|tR3.連接運(yùn)算 定義：把兩個(gè)關(guān)系 R和 S按相應(yīng)的屬性值的比較條件連接起

7、來,它是 R和 S的笛卡兒積的一個(gè)子集；比較條件就是比較運(yùn)算表達(dá)式,相應(yīng)的連接就稱為該運(yùn)算符的連接,如大于連接、小于等于連接、等于連接,總稱 連接；假定 A 和 B 分別為 R和 S中的屬性,t 是連接結(jié)果中的一個(gè)元組,t R和 t S分別表示 t 元組中分別屬于 R 和 S中的元組, t R.A 和 t S.B 分別 為 t 元組中相應(yīng)的連接重量,t R.A 和 t S.B 也可分別表示為 R.A和 S.B,由于關(guān)系的屬性值就表示關(guān)系中當(dāng)前元組 t 的屬性值； 對(duì) R和 S按條件進(jìn)行連接記做 R R.AS.BS,用笛卡兒積和挑選運(yùn)算表示為：R R.A S.BS= R.A S.BR S）=t|

8、t RRtSRR.A S.B=TRUE 現(xiàn)在我們?cè)賮砜磩偵险n時(shí)的問題：在三個(gè)關(guān)系：同學(xué)、課程和選課構(gòu)成的關(guān)系數(shù)據(jù)庫中,查詢出姓 名（ Sname）為 lhy 的同學(xué)的學(xué)號(hào)、所選課程的每門課程號(hào)及相應(yīng)成 績；運(yùn)算的基本原就：先挑選運(yùn)算,后投影運(yùn)算,最終連接運(yùn)算；三、綜合運(yùn)算 例 1：在三個(gè)關(guān)系：同學(xué)、課程和選課構(gòu)成的關(guān)系數(shù)據(jù)庫中,查 詢出同學(xué)號(hào)為 k（變量 k 中儲(chǔ)存著一個(gè)給定的同學(xué)號(hào)）的同學(xué)的同學(xué) 號(hào)、姓名、所選每門課的課程名及成果；例 2：在三個(gè)關(guān)系：同學(xué)、課程和選課構(gòu)成的關(guān)系數(shù)據(jù)庫中,查 詢出同時(shí)選修了 001 和 002 這兩門課程的同學(xué)的同學(xué)號(hào)；例 3：在三個(gè)關(guān)系：同學(xué)、課程和選課構(gòu)成的關(guān)系數(shù)據(jù)庫中,查 詢出沒有選修任何