Ngôn ngữ thao tác dữ liệu

C
h−¬ng 3
Ngôn ngữ thao tác dữ liệu
Hồ Cẩm Hà
Chương 3
2
Ngôn ngữ đại số quan hệ

Ngôn ngữ đại số quan hệ là cơ sở quan trọng của một ngôn
ngữ bậc cao được sử dụng để thao tác trên các quan hệ
.

Các phép toán của đại số quan hệ chia thành hai nhóm (tập
hợp và đặc trưng)
Hồ Cẩm Hà
Chương 3
3
Các phép toán tập hợp

Phép hợp
:
r
∪
s
= {
t
⏐
t
∈
r
hoặc

t
∈
s
}

Phép giao
:
r
∩
s
= {
t
⏐
t
∈
r
và
t
∈
s
}

Phép hiệu
:
r
–
s
= {
t
⏐

t
∈
r
và
t
∉
s
}
r
∪ (
s
∪
t
) = (
r
∪
s
) ∪
t
r
∩ (
s
∩
t
) = (
r
∩
s
) ∩
t

Hồ Cẩm Hà
Chương 3
4
Các phép toán tập hợp

Phép tích Descartes
:
r × s = {
t
⏐
t
=(a1, a2,..,an, b1, b2,..,bm),
(a1, a2,..,an) ∈
r
và
(b1, b2,..,bm)∈
s
}
Như vậy nếu
r
có k1 bộ,
s
có k2 bộ thì
r
×
s
có k1× k2 bộ.
Hồ Cẩm Hà
Chương 3
5

Các phép toán tập hợp

Phép chia
:
r
r
÷
s
={
t
⏐
t
=(am+1,am+2, ..,an):
∀(a1, a2,..,am) ∈
s
, (a1, a2,..,am, am+1, ..,an) ∈
r
}
Hồ Cẩm Hà
Chương 3
6
Các phép toán đặc biệt trên quan hệ
Phép chọn
σ
C
(r) = {t/ t∈r, C(t) = TRUE}
Ví du
σ
((MA_DU_AN= D1) ∨ (LUONG ≥ 3500))
(PHAN_CONG)

Hồ Cẩm Hà
Chương 3
7
Các phép toán đặc biệt trên quan hệ
Phép chiếu
Π
X
(r) = {t[X]/ t ∈ r}
Ví du
Π
HOTEN, LUONG
(PHAN_CONG)
Hồ Cẩm Hà
Chương 3
8
Các phép toán đặc biệt trên quan hệ
Phép kết nối (join)
Khái niệm ” xếp cạnh nhau”:
Cho bộ p =(p1, p2 , .., pn) và bộ q =(q1, q2 , .., qm). Xếp cạnh
nhau của p và q :
(p,q) = {p1, p2 , .., pn, q1, q2 , .., qm }
r ⋈
Ai θ Bj
s = {(t, u)/ t ∈ r, u ∈ s và t[Ai] θ u[Bj]}
Hồ Cẩm Hà
Chương 3
9
Các phép toán đặc biệt trên quan hệ
Phép kết nối (join)
r ⋈

Ai θ Bj
s = {(t, u)/ t ∈ r, u ∈ s và t[Ai] θ u[Bj]}
Trường hợp θ là “=” gọi là kết nối bằng
kết nối tự nhiên
sử dụng kí hiệu r * s (hoặc r ⋈ s )
Ví dụ
NHA_CUNG_CAP ⋈
DIACHI≠NOI-SXUAT
SAN_PHAM
Hồ Cẩm Hà
Chương 3
10
Các phép toán đặc biệt trên quan hệ
Phép kết nối (join)
kết nối tự nhiên
sử dụng kí hiệu r * s (hoặc r ⋈ s )
Ví dụ
NHA_CUNG_CAP * CUNG_UNG
Hồ Cẩm Hà
Chương 3
11
Các phép toán đặc biệt trên quan hệ
Phép kết nối nửa (semi join)
r ⊲
F
s = Π
A
(r ⋈
F
s )

Ví du
CUNG_UNG
⊲
F
SAN_PHAM
với F là điều kiện:
(CUNG_UNG.MA_SP = SAN_PHAM.MA_SP) AND (SOLUONG>1500).
Hồ Cẩm Hà
Chương 3
12
Các phép toán đặc biệt trên quan hệ
Phép kết nối ngoài trái (left outer join)
kết nối ngoài phải (right outer join)
(Đọc tài liệu)
Hồ Cẩm Hà
Chương 3
13
Các phép toán quan hệ bổ sung
(Additional Relational Operations)
Các hàm kết tập

hàm tính tổng (SUM)

hàm tính trung bình cộng (AVERAGE)

hàm tính giá trị lớn nhất (MAX)

hàm tính giá trị nhỏ nhất (MIN)

hàm đếm các bộ giá trị (COUNT)


hàm tính tổng (SUM)
Hồ Cẩm Hà
Chương 3
14
Các phép toán quan hệ bổ sung
(Additional Relational Operations)
Các phép gộp nhóm
< các thuộc tính cơ sở để gộp nhóm> f
<danh sách hàm kết tập>
(
r
)
Ví dụ
MA_PHONG f
COUNT MANV, AVERAGE LUONG
(NHAN_VIEN)
Hồ Cẩm Hà
Chương 3
15
Chú ý
(1) Kết quả áp dụng một hàm kết tập là một quan hệ chứ
không phải là một đại lượng vô hướng kể cả khi nó chỉ gồm
một giá trị. Các bộ trùng lặp trong mỗi nhóm không bị loại
bỏ khỏi nhóm khi thực hiện một hàm kết tập.
(2) Một số phép toán có thể được biểu diễn theo các phép toán
khác.
Hồ Cẩm Hà
Chương 3
16

Dùng các biểu thức đại số quan hệ
biểu diễn câu hỏi

Câu hỏi 1
Tìm tên của dự án có mã số D4
Π
TEN_DA
(σ
(MA_DA=”D4” )
(DU_AN))

Câu hỏi 2
Cho biết họ tên và lương của những nhân viên làm việc ở phòng “Nghiên
cứu và phát triển”.
Π
HOTEN, LUONG
(NHAN_VIEN*
(Π
MA-DV
(σ
(TEN-PHONG=”Nghiên cứu và phát triển )
(PHONG))))
Hồ Cẩm Hà
Chương 3
17
Dùng các biểu thức đại số quan hệ
biểu diễn câu hỏi

Câu hỏi 3
Với mỗi dự án thực hiện ở “TT khí thượng thủy văn HN” hãy cho biết mã

số dự án, đồng thời cho biết họ tên, ngày sinh của trưởng phòng quản lý
dự án này.
KQTG ← (Π
MA-DA, MA-DV
(σ(
DIA-DIEM-DA=”TT Khí tượng thủy văn HN’ )
(DU_AN))
KETQUA ←Π
MA-DA, HO-TEN, NG-SINH
(NHAN_VIEN⋈
MA-NV=MA-TP
(PHONG*KQTG))
Hồ Cẩm Hà
Chương 3
18
Dùng các biểu thức đại số quan hệ
biểu diễn câu hỏi

Câu hỏi 4
Tìm tên những nhân viên làm việc cho tất cả các dự án do phòng có mã
số P4 quản lý.
Π
HO-TEN
((Π
MANV,MA-DA
(CHAM_CONG)
÷
Π
MA-DA
(σ

(MA-DV=P4)
(DU_AN)))*NHAN_VIEN).
Hồ Cẩm Hà
Chương 3
19
Dùng các biểu thức đại số quan hệ
biểu diễn câu hỏi

Câu hỏi 5
Tìm mã số những dự án có sự tham gia của một người là lãnh đạo phòng
trực tiếp quản lý dự án này.
KQTG ←Π
MA-DA, MA-DV
(DU_AN) * Π
MA-DV, MA-TP
(PHONG)
KETQUA ← KQTG ⋈
((KQTG.MA-DA=CHAM_CONG.MA-DA) AND (KQTG.MA-TP=CHAM_CONG.MA-NV))
CHAM_CONG
Hồ Cẩm Hà
Chương 3
20
Ngôn ngữ tân từ
(Các phép tính quan hệ)

Cơ sở quan trọng của phần thao tác trong mô hình cơ sở dữ
liệu quan hệ.

Cơ sở toán học của phép tính quan hệ là logic tân từ cấp một.
Có hai loại: ngôn ngữ tân từ biến bộ và ngôn ngữ tân từ biến

miền.
Hồ Cẩm Hà
Chương 3
21
Ngôn ngữ tân từ biến bộ
(Tuple relational calculus)
Một câu hỏi đơn giản trong ngôn ngữ tân từ
biến bộ có dạng
{
t
⏐ ĐK(
t
) }
Hồ Cẩm Hà
Chương 3
22
Ngôn ngữ tân từ biến bộ
(Tuple relational calculus)
{
t
⏐ NHÂN_VIÊN (
t
) AND
t
.LUONG > 1700 000}
{
t
.HO_TEN,
t
.MA_DA⏐NHÂN_VIÊN(

t
) AND
t
.LUONG > 1700 000}
Hồ Cẩm Hà
Chương 3
23
Biểu thức của phép tính biến bộ
Một cách tổng quát, một biểu thức của phép tính biến bộ có
dạng
{
ti
.A1,
tj
.A2,…,
tk
.An ⏐ ĐK (
t1
,
t2
,…,
tn
,
tn+1
,
tn+2
, …,
tn+m
)}
Hồ Cẩm Hà

Chương 3
24
Biểu thức của phép tính biến bộ
Công thức của phép tính biến bộ được tạo nên từ các công thức nguyên
tố. Một công thức nguyên tố thuộc một trong những dạng sau:
(1)
r
(
t
) nói một cách khác đólàphát biểu (
t
∈
r
).
(2)
ti.A θ tj.B
(3)
ti
.A θ
c
Mỗi công thức nguyên tố sẽ nhận một trong hai giá trị TRUE
và FALSE đối với một tổ hợp các bộ (giá trị chân lý)
Hồ Cẩm Hà
Chương 3
25
Biểu thức của phép tính biến bộ
Các công thức nguyên tố tạo nên công thức của phép tính bộ
theo các luật:
(L1) Mỗi công thức nguyên tố là một công thức
(L2) F, F1, F2 là công thức thì (F1 AND F2), (F1 OR F2), NOT(F) là công thức.

(L3) F là một công thức thì (∃
t
)(F) với
t
là một biến bộ cũng là một công thức
(L4) F là một công thức thì (∀
t
)(F) với
t
là một biến bộ cũng là một công thức