用关系代数表示数据查询的典型例子
[例]设 教学数据库中有3个关系:
学生关系S(SNO,SNAME,AGE,SEX)
学习关系SC(SNO,CNO,GRADE)
课程关系C(CNO,CNAME,TEACHER)
下面用关系代数表达式和SQL语句分别表达每个查询语句。
(1) 检索学习课程号为C2的学生学号与成绩。
πSNO,GRADE(σ CNO=’C2′(SC))
SELECT SNO, GRADE
FROM SC
WHERE CNO=‘C2’
(2) 检索学习课程号为C2的学生学号与姓名
πSNO,SNAME(σ CNO=’C2′(SSC))
由于这个查询涉及到两个关系S和SC,因此先对这两个关系进行自然连接,同一位学生的有关的信息,然后再执行选择投影操作。
此查询亦可等价地写成:
πSNO,SNAME(S)(πSNO(σ CNO=’C2′(SC)))
这个表达式中自然连接的右分量为”学了C2课的学生学号的集合”。这个表达式比前一个表达式优化,执行起来要省时间,省空间。
SELECTSNO,SNAME FROM S WHERE EXISTS (SELECT * FROM SC WHERESNO= ANDCNO=‘C2’)
(3)检索选修课程名为MATHS的学生学号与姓名。
πSNO,SANME(σ CNAME=’MATHS’(SSCC))
SELECT , SNAME
FROM S, SC,C
WHERE = AND =
AND CNAME=‘MATHS’
(4)检索选修课程号为C2或C4的学生学号。
πSNO(σ CNO=’C2’∨CNO=’C4′(SC))
SELECT , SNAME
FROM S, SC,C
WHERE = AND =
AND CNAME=‘MATHS’
(5) 检索至少选修课程号为C2或C4的学生学号。
π1(σ1=4∧2=’C2’∧5=’C4′(SC×SC))select distinct from
SELECTSNO
FROM SC AS X, SC AS Y
WHERE = AND =‘C2’
AND =‘C4’
这里(SC×SC)表示关系SC自身相乘的乘积操作,其中数字1,2,4,5都为它的结果关系中的属性序号。
比较这一题与上一题的差别。
(6) 检索不学C2课的学生姓名与年龄。
πSNAME,AGE(S)-πSNAME,AGE(σ CNO=’C2′(SSC))
这个表达式用了差运算,差运算的左分量为”全体学生的姓名和年龄”,右分量为”学了C2课的学生姓名与年龄”。
SELECT SNAME, AGE
FROM S
WHERESNO NOT IN (SELECTSNO
FROM SC
WHERECNO=‘C2’)
或SELECT SNMAE,AGE
FROM S
WHERE NOT EXISTS (SELECT *
FROM SC
WHERE = ANDCNO=‘C2’)
(7)检索学习全部课程的学生姓名。
编写这个查询语句的关系代数过程如下:
(a) 学生选课情况可用πSNO,CNO(SC)表示;
(b) 全部课程可用πCNO(C)表示;
(c) 学了全部课程的学生学号可用除法操作表示。
操作结果为学号SNO的集合,该集合中每个学生(对应SNO)与C中任一门课程号CNO配在一起都在πSCO,CNO(SC) 中出现(即SC中出现),所以结果中每个学生都学了全部的课程(这是”除法”操作的含义):
πSNO,CNO(SC)÷πCNO(C)
(d) 从SNO求学生姓名SNAME,可以用自然连结和投影操作组合而成:
πSNAME(S(πSNO,CNO(SC)÷πCNO(C)))
这就是最后得到的关系代数表达式。
SELECT SNAME
FROM S
WHERE NOT EXISTS
(SELECT *
FROM C
WHERE NOT EXISTS
(SELECT * FROM SC
WHERE = AND
=)
(8) 检索所学课程包含S3所学课程的学生学号。
注意:学生S3可能学多门课程,所以要用到除法操作来表达此查询语句。
学生选课情况可用操作 πSNO,CNO(SC)表示;
所学课程包含学生S3所学课程的学生学号,可以用除法操作求得:
πSNO,CNO(SC)÷ πCNO(σ SNO=’S3′(SC))
SELECT DISTINCTSNO
FROM SC X
WHERE NOT EXISTS
(SELECT * FROM SC Y
WHERE =‘S3’ AND
NOT EXISTS
(SELECT * FROM SC Z
WHERE = AND
=)
(9) 将新课程元组(’C10′,’PHYSICS’,’YU’)插入到关系C中
(C∪(‘C10′,’PHYSICS’,’YU’))
INSERT INTO C
VALUES(’C10′,’PHYSICS’,’YU’)
(10) 将学号S4选修课程号为C4的成绩改为85分。
(SC-(’S4′,’C4′,)∪(‘S4′,’C4′,85))
修改操作用代数表示分两步实现:先删去原元组,再插入新元组。题目中未给出原先的成绩,所以用””代替,检索时可忽略。
UPDATE SC SET GRADE=85 WHERE SNO='S4' AND CNO='C4'
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