【数据库】关系代数基本运算

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前言

关系代数是以关系为运算对象的一组高级运算的集合。由于关系定义为属性个数相同的元组的集合，因此集合代数的操作就可以引入到关系代数中。关系代数中的操作可以分为两类：传统的集合操作，并、差、交、笛卡尔积（乘）、笛卡尔积的逆运算（除）；扩充的关系操作，对关系进行垂直分割（投影）、水平分割（选择）、关系的结合（连接、自然连接）等。

五个基本的关系代数操作

它们分别是：并、差、笛卡尔积、投影和选择，组成了关系代数完备的操作集。例子，如下两个关系：



关系代数操作的结果

（a）R∪S 并 （b）R-S 差 （c）R×S 笛卡尔积 （d）πC,A(R) 投影 （e）σB>’4’ (R)
选择











说明：笛卡尔积，若R有m个元组，S有n个元组，则R×S有m×n个元组。投影，C和A为属性名，说明要选择的列。选择B>'4'，即选择语句的条件，对关系做水平分割，选择符合条件的元组。

连接

连接是从关系R和S的笛卡尔积中选取属性值满足某一个操作的元组。下面的例子同σ2=4 (R×S)。

自然连接

实例

在关系代数运算中，把由五个基本操作经过有限次复合的式子称为关系代数表达式。这种表达式的运算结果仍是一个关系。我们可以用关系代数表达式表示各种数据查询操作。

【例4.5】对于下面的教学数据库中的四个关系，为方便起见，其名称简化为T、C、S和SC：



下面用关系代数表达式表达每个查询语句

1）检索学习课程号为C2课程的学生学号和姓名



由于这个查询涉及到两个关系S与SC，因此先要对这两个关系进行自然连接操作，然后再执行选择和投影操作。