Bài giảng cơ sở dữ liệu chương 4 đại số quan hệ

Chương 4
Đại số quan hệ
(Relational Algebra)

1


Giới thiệu
 Đạisốquanhệ(vàphéptínhquanhệ)đượcđịnhnghĩabởi
Codd 1971, được xem như là nền tảng của các ngôn ngữ
quanhệkhácnhưSQL.
 Làngônngữthủtụcbậccao,đượcdùngđểchỉracáchxây
dựngmộtquanhệmớitừmộthaynhiềuquanhệtrongcơsở
dữliệu.
 Baogồmtậpcácphéptoánthaotáctrêncácquanhệ.


2


Giới thiệu
• XétmộtsốxửlýtrênquanhệNHANVIEN
– Thêmmớimộtnhânviên.
– Chuyểnnhânviêncótênlà“Tùng”sangphòngsố1.
– Chobiếthọtênvàngàysinhcácnhânviêncólươngtrên
20000.
TENNV

HONV

NGSINH

DCHI

PHAI

LUONG

PHONG

Tung

Nguyen

12/08/1955

638 NVC Q5

Nam

40000

5
1

Hang

Bui

07/19/1968

332 NTH Q1

Nu

25000

4

Nhu

Le

06/20/1951

291 HVH QPN

Nu

43000

4

Hung

Nguyen

09/15/1962

Ba Ria VT

Nam

38000

5

Quang

Pham

11/10/1937

450 TV HN

Nam

55000

1

3


Các phép toán đại số quan hệ
a.Phépchọn(Selection)
b.Phépchiếu(Projection)
c.Phépgán
d.Phéphợp(Union)
e.Phépgiao(Intersection)
f.Phéptrừ-(Difference)

g.PhéptíchCartesianX(CartesianProduct)
h.Phépchia÷(Division)
i.Phépkết(Join)

4


Phép chọn (Selection)
 ĐượcdùngđểlấyracácbộcủaquanhệR.
 CácbộđượcchọnphảithỏamãnđiềukiệnchọnP.
 Kýhiệu:


P (R)



5


Phép chọn (Selection)

 Plàbiểuthứcgồmcácmệnhđềcódạng:
<tên thuộc tính> <hằng số>
Ví dụ: MSSV = 01224

<tên thuộc tính> <tên thuộc tính>
Ví dụ: MSNV = MTH

 Cácphépsosánhđượcsửdụng:gồm,,,,,

 Cácmệnhđềđượcnốilạinhờcácphép:∧(and),∨(or),¬(not)

6


Phép chọn (Selection)
 Kếtquảtrảvềlàmộtquanhệ
– CócùngdanhsáchthuộctínhvớiR.
– CósốbộluôníthơnhoặcbằngsốbộcủaR.

 Vídụ:
(R)



(A=B) (R)



(A=B)(D>5) (R)

7


Phép chọn (Selection)
Câuhỏi1:Chobiếtcácnhânviênnam?

 Biểudiễncách1:

 (Quan hệ)

Cú pháp :

(Điều kiện 1  điều kiện 2  ….)

Câu hỏi 1:

 Biểudiễncách2:



(NhanVien)

Phai=‘Nam’

Cú pháp : (Quan hệ: điều kiện chọn)

Câu hỏi 1: (NhanVien: Phai=‘Nam’)

Kết quả phép chọn

NHANVIEN

NHANVIEN

MANV

HOTEN

NTNS

PHAI

NV001

Nguyễn Tấn Đạt

10/12/1970

Nam

MANV

NV002

Trần Đông Anh

01/08/1981

Nữ

NV003

Lý Phước Mẫn

02/04/1969

Nam

HOTEN

NTNS

PHAI

NV001

Nguyễn Tấn Đạt

10/12/1970

Nam

NV003

Lý Phước Mẫn

02/04/1969

Nam

8


Phép chọn (Selection)
Câuhỏi2:Chobiếtcácnhânviênnamsinhsaunăm1975?

 Biểudiễncách1:



(NhanVien)

(Phai=‘Nam’  Year(NTNS)>1975)

 Biểudiễncách2:
(NhanVien: Phai=‘Nam’  Year(NTNS)>1975)

Kết quả phép chọn

NHANVIEN
MANV

HOTEN

NTNS

PHAI

NV001

Nguyễn Tấn Đạt

10/12/1970

Nam

NV002

Trần Đông Anh

01/08/1981

Nữ

NV003

Lý Phước Mẫn

02/04/1969

Nam

NHANVIEN
MANV

HOTEN

NTNS

PHAI

(không có bộ nào thỏa)
9


Phép chọn (Selection)

10


Phép chọn (Selection)

11


Phép chọn (Selection)

12


Phép chiếu (Projection)
 ĐượcdùngđểlấyramộtvàicộtcủaquanhệR
 Kýhiệu:





A1, A2, …, Ak(R)

 Kếtquảtrảvềlàmộtquanhệ:
– Cókthuộctính.
– CósốbộluôníthơnhoặcbằngsốbộcủaR.
– Phépchiếuloạibỏnhữngbộtrùngnhau.

 Vídụ:



A,C (R)



A,C (R)

13


Phép chiếu (Projection)
Câuhỏi1:Cho biết họ tên nhân viên và giới tính ?

 Biểudiễncách1:

Cúpháp:



Câuhỏi1:

 (Quan hệ)

Cột1, cột2, cột 3, ….

(NHANVIEN)

HOTEN,PHAI

 Biểudiễncách2:
Cúpháp:

Quan hệ [cột1,cột2,cột3,…]

Câuhỏi1:

NHANVIEN [ HOTEN, PHAI ]

NHANVIEN

NHANVIEN

MANV

HOTEN

NTNS

PHAI

NV001

Nguyễn Tấn Đạt

10/12/1970

Nam

NV002

Trần Đông Anh

01/08/1981

Nữ

NV003

Lý Phước Mẫn

02/04/1969

Nam

Kết quả
phép chiếu

HOTEN

PHAI

Nguyễn Tấn Đạt

Nam

Trần Đông Anh

Nữ

Lý Phước Mẫn

Nam

14


Phép chiếu (Projection)
Câuhỏi2:Chobiếthọtênvàngàythángnămsinhcủacácnhânviênnam?
 Biểudiễncách1:



Bước1:

Q

(NhanVien)

(Phai=‘Nam’)



Bước2:

(Q)

Kết quả phép chọn
(còn gọi là biểu thức
ĐSQH) được đổi tên

thành quan hệ Q

HOTEN, NTNS

 Biểudiễncách2:


NHANVIEN

NHANVIEN
PHAI

Kết quả

10/12/1970

Nam

phép chiếu

Trần Đông Anh

01/08/1981

Nữ

Lý Phước Mẫn

02/04/1969

Nam

MANV

HOTEN

NTNS

NV001

Nguyễn Tấn Đạt

NV002
NV003

HOTEN

NTNS

Nguyễn Tấn Đạt

10/12/1970

Lý Phước Mẫn

02/04/1969

15

Phép chiếu (Projection)

16


Phép chiếu (Projection)
• Chobiếthọtênvàlươngcủacácnhânviên
– Quanhệ:NHANVIEN
– Thuộctính:HONV,TENNV,LUONG

17


Phép chiếu mở rộng
• Mởrộngphépchiếubằngcáchchophépsửdụngcácphéptoán
sốhọctrongdanhsáchthuộctính.
• Kýhiệu


– ElàbiểuthứcĐSQH
– F1,F2,…,Fnlàcácbiểuthứcsốhọcliênquanđến
• Hằngsố
• ThuộctínhtrongE

18


Phép chiếu mở rộng
 Vídụ:
– Chobiếthọtêncủacácnhânviênvàlươngcủahọsaukhi

tăng10%.

19


Phép gán
 Đượcsửdụngđểnhậnlấykếtquảtrảvềcủamộtphéptoán.
– Thườnglàkếtquảtrunggiantrongchuỗicácphéptoán.

 Kýhiệu:

 Vídụ:
– B1:
S  P (R)
– B2
KQ  A1, A2, …, Ak (S)





20


Chuỗi các phép toán
 Kếthợpcácphéptoánđạisốquanhệ
– Lồngcácbiểuthứclạivớinhau

P(
A1, A2, …, Ak ( P (R))

– Thựchiệntừngphéptoánmột
• B1
S  P (R)


• B2





 

A1, A2, …, Ak (R))



KQ 



A1, A2, …, Ak (S)

21


Chuỗi các phép toán
 Chobiếthọvàtênnhânviênlàmviệcởphòngsố4
– Quanhệ:NHANVIEN
– Thuộctính:HONV,TENNV

– Điềukiện:PHG=4

 C1:
HONV, TENNV (
PHG=4 (NHANVIEN))

 C2:
NV_P4  PHG=4 (NHANVIEN)






KQ  

HONV, TENNV (NV_P4)

22


Phép toán tập hợp
 Quanhệlàtậphợpcácbộ:
– PhéphộiRS
– PhépgiaoRS
– PhéptrừRS

 Kếtquảcủa,,vàlàmộtquanhệcócùngtênthuộctínhvới
quanhệđầutiên(R).

23


Hai quan hệ khả hợp
 Cho2quanhệRvàSkhảhợp:
+Cùngsốthuộctính.
Ví dụ: R và S đều có 2 thuộc tính.
+Cácthuộctính“tươngứng”cócùngkiểu.

24


Phép hội (Union)
 Cho2quanhệRvàSkhảhợp.
 PhéphộicủaRvàS
– KýhiệuR  S
– LàmộtquanhệgồmcácbộthuộcRhoặcthuộcS,hoặccảhai
(cácbộtrùnglắpsẽbịbỏ).
R  S = { t / tR  tS }
 Vídụ:
S
R

A

B



A

B

A

B



1

1



2



2



2



3



1



1



2



3

S

25