[理學(xué)]第3章關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)理論基礎(chǔ)(已修改)
2025-10-26 00:51 本頁(yè)面
【正文】 四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 潘勇浩 制作 第 2頁(yè) 關(guān)系模型概述 ? 關(guān)系模型 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 關(guān)系。一個(gè)關(guān)系就是一張規(guī)則二維表。 數(shù)據(jù)操作 查詢和更新。 一次一集合方式 。 完整性約束 包括域完整性約束、實(shí)體完整性約束、參照完整性約束和用戶自定義的完整性約束四種。 關(guān)系代數(shù) 關(guān)系演算 SQL 元組關(guān)系演算 域關(guān)系演算 關(guān)系數(shù)據(jù)語(yǔ)言 四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 潘勇浩 制作 第 3頁(yè) ? 笛卡爾積 域 (Domain)是一組具有相同數(shù)據(jù)類型的值的集合。 D1={‘男’， ‘女’ } D2={x|0≤x≤150} 一組域 D1,D2,…,D n（域可以相同）的 笛卡爾積 為： D1 D2 … Dn={(d1,d2,…,d n)|di∈ Di,i=1,2,…,n} 其中每一個(gè)序列（ d1,d2,…,d n）稱為一個(gè) n元組 (ntuple)， 簡(jiǎn)稱 元組 (Tuple)。 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的形式化定義 四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 潘勇浩 制作 第 4頁(yè) 例如給定 3個(gè)域： D1=學(xué)生集合 ={張三，李四，王五 } D2=專業(yè)集合 ={計(jì)算機(jī)，食品 } D3=課程集合 ={數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，肉品加工 } 則 D1,D2,D3的笛卡爾積 D1 D2 D3為 : (張三 ,計(jì)算機(jī) ,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ), (張三 ,計(jì)算機(jī) ,肉品加工 ), (張三 ,食品 ,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ), (張三 ,食品 ,肉品加工 ), (李四 ,計(jì)算機(jī) ,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ), (李四 ,計(jì)算機(jī) ,肉品加工 ), (李四 ,食品 ,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ), (李四 ,食品 ,肉品加工 ), (王五 ,計(jì)算機(jī) ,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ), (王五 ,計(jì)算機(jī) ,肉品加工 ), (王五 ,食品 ,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ), (王五 ,食品 ,肉品加工 ) 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的形式化定義 ? 笛卡爾積 四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 潘勇浩 制作 第 5頁(yè) 上面 3個(gè)域 D1,D2,D3的笛卡爾積 D1 D2 D3也可以表示 為如右邊所示的二維表： 學(xué)生 專業(yè) 課程 張三 計(jì)算機(jī) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 張三 計(jì)算機(jī) 肉品加工 張三 食品 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 張三 食品 肉品加工 李四 計(jì)算機(jī) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 李四 計(jì)算機(jī) 肉品加工 李四 食品 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 李四 食品 肉品加工 王五 計(jì)算機(jī) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 王五 計(jì)算機(jī) 肉品加工 王五 食品 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 王五 食品 肉品加工 每一行就是一個(gè)元組，每一列都來(lái)自同一域 D1 = 學(xué)生集合 = {張三，李四，王五 } D2 = 專業(yè)集合 = {計(jì)算機(jī)，食品 } D3 = 課程集合 = {數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，肉品加工 } ? 笛卡爾積 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的形式化定義 四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 潘勇浩 制作 第 6頁(yè) ? 關(guān)系 笛卡爾積 D1 D2 … Dn的任 意 一 個(gè) 子集稱為在域D1,D2,…,D n上 的一個(gè) 關(guān)系 (Relation)。 其中域的數(shù)目 n稱為關(guān)系的 度 (Degree)。 度為 n的關(guān)系稱為 n元關(guān)系 。 關(guān)系 可以看作 是一張 規(guī)則的，有意義的 二維表 。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī) 王五 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī) 李四 肉品加工 食品 張三 課程 專業(yè) 學(xué)生 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的形式化定義 四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 潘勇浩 制作 第 7頁(yè) ? 關(guān)系 關(guān)系應(yīng)具備如下性質(zhì)： 1. 每一 列的 值 來(lái)自于同一個(gè)域，是同一類型的數(shù)據(jù) 。 2. 不同的列可來(lái)自于同一個(gè)域，每一列稱為一個(gè)屬性， 有唯一 的 屬性名 。 3. 屬性值 是不可再分的數(shù)據(jù)項(xiàng)，即具有原子性 。 4. 不允許出現(xiàn)兩個(gè)以上完全相同的元組 。 5. 元組次序 是 任意 的。 6. 理論上沒(méi)有列序 姓名 語(yǔ)文 數(shù)學(xué) 政治 張三 58 69 77 李四 45 89 74 王五 68 74 62 D1 = {張三 ,李四 ,王五 } D2 = 分?jǐn)?shù) ={x|0≤x≤100} 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的形式化定義 四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 潘勇浩 制作 第 8頁(yè) 學(xué)號(hào) 姓名 性別 年齡 98001 張三 男 29 98002 李四 女 30 ┆ ┆ ┆ ┆ 99343 王五 男 29 ? 碼（ Key，又稱鍵） 能唯一標(biāo)識(shí)關(guān)系中元組的最小屬性集稱為 候選碼(Candidate Key) 若一個(gè)關(guān)系有多個(gè)候選碼，則可以從中選擇一個(gè)作為 主碼 (Primary Key)。 一個(gè)關(guān)系只有一個(gè)主碼。 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的形式化定義 四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 潘勇浩 制作 第 9頁(yè) ? 碼 如果關(guān)系 R的一個(gè)屬性組 F不是 R的主 碼 ，但 F與另一關(guān)系 S(R和 S可以是同一關(guān)系 )的主 碼 相對(duì)應(yīng)，則稱 F為關(guān)系 R的 外 碼 (Foreign key)。并稱關(guān)系 R為 參照關(guān)系 (referencing relation)，關(guān)系 S稱為 被參照關(guān)系 (referenced relation)。 學(xué)號(hào) 姓名 課程號(hào) 98001 張三 K01 98002 李四 K02 98003 王五 K01 課程號(hào) 課程名 學(xué)分 K01 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 3 K02 軟件工程 4 K03 數(shù)據(jù)庫(kù) 3 主碼 外碼 參照關(guān)系 被參照關(guān)系 學(xué)生選課 課程 關(guān)系數(shù)據(jù)模型的形式化定義 四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 潘勇浩 制作 第 10頁(yè) ? 關(guān)系模式 關(guān)系的結(jié)構(gòu)描述稱為 關(guān)系模式 (Relation schema)，它可以形式化地表示為 一個(gè)五元組 : R（ U， D， DOM， F ） 其中 R為關(guān)系名 , U為組成該關(guān)系的屬性的集合， D為屬性組 U中屬性所來(lái)自的域， DOM為屬性向域的映象集合， F為屬性間數(shù)據(jù)的依賴關(guān)系的集合。 關(guān)系模式通?？梢院?jiǎn)記為 R（ U ） 或 者 R（ A1， A2， … ， An） 其中 Ai為屬性名 。 關(guān)系模式與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) 四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 潘勇浩 制作 第 11頁(yè) ? 關(guān)系模式 學(xué)號(hào) 姓名 性別 年齡 系 98001 張明 男 29 CS 98002 李華 女 30 MA 98003 王軍 男 28 IS 98004 孫六 女 27 IS 98005 趙龍 女 18 CS 98006 周藝 女 22 MA 98007 鐘偉 男 19 CS ST 學(xué)號(hào) 姓名 系名 9801 張明 IS 9802 趙龍 CS 9803 陳然 MA 9804 李科 IS 9805 王軍 IS 9806 朱成 IS 9807 黃沙 CS 學(xué)生 ST(學(xué)號(hào) ,姓名 ,性別 ,年齡 ,系 ) 學(xué)生 (學(xué)號(hào) ,姓名 ,系名 ) 關(guān)系 關(guān)系模式 關(guān)系模式與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) 四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 潘勇浩 制作 第 12頁(yè) 關(guān)系模型的完整性約束 ? 關(guān)系模型的完整性規(guī)則 學(xué)號(hào) 姓名 課程號(hào) 98001 張三 K01 98002 李四 K02 98003 王五 K01 課程號(hào) 課程名 學(xué)分 K01 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 3 K02 軟件工程 4 K03 數(shù)據(jù)庫(kù) 3 主碼 外碼 參
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