Реляционный алгебра - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Реляционный алгебра. Доклад-сообщение содержит 42 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Тема № 1. Базы данных специального назначения Лекция № 3: Реляционная алгебра. Реляционное исчисление. Средства языка SQL. Учебные цели занятия: Сформировать представление о: Положениях реляционной алгебры и ее назначении, Положениях реляционного исчисления и его назначении, Средствах языка SQL манипулирования данными. Ограничениях целостности используемых реляционной моделью Учебные вопросы: Реляционная алгебра Реляционное исчисление Целостность данных

Слайд 2

Описание слайда:

1. Реляционная алгебра 1.1 Введение в реляционную алгебру Выборка - Возвращает отношение, содержащее все кортежи заданного отношения, которые удовлетворяют указанным условиям. Операцию выборки также иногда называют операцией ограничения. Проекция - Возвращает отношение, содержащее все кортежи (подкортежи) заданного отношения, которые остались в этом отношении после исключения из него нескольких атрибутов. Произведение - Возвращает отношение, содержащее все возможные кортежи, которые являются сочетанием двух кортежей, принадлежащих соответственно двум заданным отношениям. Объединение - Возвращает отношение, содержащее все кортежи, которые принадлежат либо одному из двух заданных отношений, либо им обоим.

Слайд 3

Описание слайда:

1. Реляционная алгебра 1.1 Введение в реляционную алгебру Пересечение - Возвращает отношение, содержащее кортежи, которые принадлежат одновременно двум заданным отношениям. Разность - Возвращает отношение, содержащее кортежи, которые принадлежат первому отношению, но не принадлежат второму. Соединение - Возвращает отношение, содержащее все возможные кортежи, которые представляют собой комбинацию атрибутов двух кортежей, принадлежащих двум заданным отношениям, при условии, что в этих двух комбинируемых кортежах присутствуют одинаковые значения в одном или нескольких общих для исходных отношений атрибутах. Деление - Для заданных двух унарных отношений и одного бинарного возвращает отношение, содержащее все кортежи из первого унарного отношения, которые содержатся также в бинарном отношении и соответствуют всем кортежам во втором унарном отношении.

Слайд 4

Описание слайда:

Графическая интерпретация восьми операторов

Слайд 5

Описание слайда:

1.2 Реляционная замкнутость Результат выполнения любой операции над отношением также является отношением. Эта особенность является свойством реляционной замкнутости. Благодаря этому свойству можно записывать вложенные реляционные выражения, т.е. выражения, в которых операнды сами представлены реляционными выражениями, причем произвольной сложности. результат обязательно должен иметь определенный тип отношения.

Слайд 6

Описание слайда:

1.2 Реляционная замкнутость Необходим встроенный в реляционную алгебру набор правил вывода типов (отношений), чтобы выводить тип (отношения) на выходе произвольной реляционной операции, зная типы (отношения) на ее входе. Полезным в этом направлении является введение оператора переименования RENAME, который позволяет вернуть новое отношение, только указанные атрибуты которого имеют новые имена, а его значение остается прежним. P RENAME PNAME AS PN, WEIGTH AS WT Данный оператор позволяет устраниться от необходимости использования механизма уточнения имен атрибутов (P.WEIGHT, как в SQL).

Слайд 7

Описание слайда:

1.3 Реляционная алгебра. Синтаксис (начало)

Слайд 8

Описание слайда:

Реляционная алгебра. Синтаксис (конец)

Слайд 9

Описание слайда:

Объединение

Слайд 10

Описание слайда:

Пересечение

Слайд 11

Описание слайда:

Вычитание

Слайд 12

Описание слайда:

Декартово произведение

Слайд 13

Описание слайда:

Выборка

Слайд 14

Описание слайда:

Проекция

Слайд 15

Описание слайда:

Соединение

Слайд 16

Описание слайда:

Деление

Слайд 17

Описание слайда:

1.5 Реляционная алгебра. Примеры

Слайд 18

Описание слайда:

1.6 Назначение реляционной алгебры Основная цель реляционной алгебры – обеспечить запись реляционных выражений. Некоторые из возможных применений подобных выражений: Определение области выборки Определение области обновления Определение правил поддержки целостности данных Определение производных переменных-отношений Определение требований устойчивости, т.е. данных, которые должны быть включены в контролируемую область для некоторых операций управления параллельным доступом к информации. Определение ограничений защиты, т.е. данных, для которых осуществляется тот или иной тип контроля доступа. Выражения реляционной алгебры служат для символического высокоуровневого представления намерений пользователя.

Слайд 19

Описание слайда:

Данными выражениями можно манипулировать в соответствии с различными символическими высокоуровневыми правилами преобразования. Запрос ((SP JOIN S) WHERE P#=’P2’) {SNAME} может быть преобразован в более рациональное выражение вида: ((SP WHERE P#=’P2’) JOIN S) {SNAME} Таким образом, реляционная алгебра может быть хорошим основанием для выполнения оптимизации (что должно производиться оптимизатором автоматически). В общем случае язык называют реляционно полным, если его возможности, по крайней мере, соответствуют возможностям, обеспечиваемым алгебраическими операциями, т.е. выражения этого языка позволяют определить каждое отношение, которое может быть определено с помощью алгебраических выражений

Слайд 20

Описание слайда:

2. Реляционное исчисление 2.1 Введение в реляционное исчисление часть реляционной модели, которая связана с операторами манипулирования данными, основывается на использовании реляционной алгебры Однако можно сказать, что она построена на базе реляционного исчисления. реляционная алгебра и реляционное исчисление представляют два альтернативных подхода. в реляционной алгебре предоставляется в явном виде набор операторов для формирования требуемого отношения в реляционном исчислении имеется система обозначений для определения требуемого отношения в терминах данных отношений.

Слайд 21

Описание слайда:

Пример В качестве примера рассмотрим следующий запрос: «Выбрать номера поставщиков и названия городов, в которых находятся поставщики детали с номером ‘P2’». Алгебраическая версия запроса выглядит следующим образом: 1) сначала выполнить соединение отношения поставщиков S и отношения поставок по атрибуту S#; 2) Выбрать из результата соединения кортежи с номером детали ‘P2’; 3)Выполнить проекцию для результата этой выборки по атрибутам S# и CITY. В терминах реляционного исчисления запрос формулируется следующим образом: Получить атрибуты S# и CITY для таких поставщиков S, для которых в отношении SP существует запись о поставке с тем же значением атрибута S# и со значением атрибута P#, равным ‘P2’. Т.е. указываются лишь некоторые характеристики требуемого результата, оставляя системе решать, что именно и в какой последовательности соединять, проецировать и т.д., чтобы получить необходимый результат. Реляционное исчисление носит описательный характер, а реляционная алгебра – предписывающий, т.е. не описывается, в чем заключается проблема, а задается процедура решения этой проблемы.

Слайд 22

Описание слайда:

Реляционное исчисление основано на разделе математической логики, которое называется исчислением предикатов. Основным понятием реляционного исчисления является понятие переменной кортежа – переменная, «изменяющаяся на» некотором заданном отношении, т.е. переменная, допустимыми значениями для которой являются кортежи заданного отношения. Другими словами, если переменная кортежа V изменяется в пределах отношения r, то в любой заданный момент времени переменная V представляет некоторый кортеж t отношения r. В связи с тем, что реляционное исчисление основано на переменных кортежа, его первоначальную версию называют также исчислением кортежей.

Слайд 23

Описание слайда:

2.Реляционная исчисление. 2.2 Исчисление кортежей. Синтаксис (начало)

Слайд 24

Описание слайда:

2. Реляционная исчисление. Синтаксис (конец)

Слайд 25

Описание слайда:

Переменные кортежей Приведем примеры определения переменных кортежей для БД поставщиков и деталей: RANGEVAR SX RANGES OVER S RANGEVAR SY RANGES OVER S RANGEVAR SPX RANGES OVER SP RANGEVAR SPY RANGES OVER SP RANGEVAR PX RANGES OVER P RANGEVAR SU RANGES OVER (SX WHERE SX.CITY = ‘Москва’), (SX WHERE EXISTS SPX (SPX.S# = SX.S# AND SPX.P# = ‘P1’)) Переменная кортежа SU определенная на объединении множества поставщиков, находящихся в Москве, и множества кортежей поставщиков детали с номером ‘P1’. Конечно, отношения при их объединении должны быть совместимы по типу. Замечание. Переменные кортежей не являются переменными в обычном смысле, а скорее представляют некоторый аналог местодержателям, или параметрам, предикатов, а, следовательно, являются переменными в логическом смысле.

Слайд 26

Описание слайда:

Свободные и связанные переменные кортежей Каждая ссылка на переменную кортежа является либо свободной, либо связанной. Пусть V – переменная кортежа, тогда: Ссылки на переменную V в логических выражениях типа NOT p свободны или связаны в пределах этого выражения в зависимости от того, свободны они или нет в формуле p. Ссылки на переменную V в логических выражениях типа (p AND q) и (p OR q) свободны или связаны в зависимости от того, свободны ли они в выражениях p и q. Ссылки на переменную V, которые свободны в логическом выражении p, связаны в логических выражениях типа EXISTS V(p) и FORALL V(p) в соответствии с тем, свободны ли они в формуле p

Слайд 27

Описание слайда:

Пример Приведем некоторые примеры свободных и связанных переменных кортежей: Примеры свободных переменных кортежей: SX.S# = ’П1’ SX.S# = SPX.S# NOT (SX.CITY = ’Москва’) SX.S#=SPX.S# AND SPX.P# PX.P# PX.COLOR = ‘Красный’ OR PX.CITY = ’Москва’ Примеры связанных переменных кортежей: EXISTS SPX (SPX.S#=SX.S# AND SPX.P#=’P2’) FORALL PX (PX.COLOR=’Красный’)

Слайд 28

Описание слайда:

Кванторы Существует два квантора: EXISTS и FORALL. Квантор EXISTS является квантором существования, а FORALL – квантором всеобщности. Если выражение p – логическое выражение, в которой переменная V свободна, то выражения EXISTS V(p) и FORALL V(p) также являются допустимыми логическими выражениями, но переменная V в них обеих будет связанная. Первая формула означает: «Существует, по крайней мере, одно значение переменной V, такое, что вычисление выражения p дает для него значение истина». Второе выражение означает: «Для всех значений переменной V вычисление выражения p дает для него значение истина».

Слайд 29

Описание слайда:

Пример Рассмотрим следующий квантор существования: EXISTS SPX (SPX.S#=SX.S# AND SPX.P#=’P2’) Данное выражение может быть прочитано следующим образом: В текущем значении переменной-отношения SP существует, по крайней мере, один кортеж (скажем, SPX), такой, для которого значение атрибута S# в этом кортеже равно значению атрибута SX.S# (какое бы оно ни было), а значение атрибута P# в кортеже SPX равно ‘P2’.