关系模型和关系运算

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1、第一章关系和关系模型主要内容：数据模型关系和关系模式键关系的更新数据模型的组成要素：数据结构、数据操作、数据的完整性基本的数据模型分类：层次、网状、关系数据模型、面向对象数据模型1.1数据模型1.1.1数据模型的组成要素（l）数据结构：用于描述数据的静态结构，包括应用所涉及的对象类和对象类所具有的特性以及它们之间的联系。（2）数据操作：是施加在对象上的一组操作，是对系统动态特性的描述。（3）数据的完整性：是对数据静态和动态特征性的限制，是一组完整性规则的集合。完整性规则是用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证

2、数据的正确、有效、相容。1.层次模型有且仅有一个结点无双亲，称为根结点；其它结点有且仅有一个双亲。层次模型的数据结构是一棵树。1.1.2基本数据模型分类大学组织机构的层次模型2.网状模型允许一个结点可以有多个双亲；多个结点无双亲结点。班级课程学生基本结构是二维表，一张表称为一个关系。与层次和网状模型比较，关系模型有下列优点：数据结构单一；建立在严格的数学概念基础上；将数据定义和数据操纵统一在一种语言中，使用方便，易学易用。由于关系模型具有许多优点，因而在80年代之后的商品化数据库系统几乎都是关系型的。所以关系数据库是本课程的主要研

3、究内容之一。3.关系数据模型9020042陆川2004029020041刘敏2004019020031李丽2003029020031王鸣200301班级姓名学号(a)学生关系9020042数据库计算机曹岩9020041人工智能计算机马小路9020032英语外语赵伟9020031计算数学数学吴云峰班级课程系别教师姓名(b)教师开课关系可以表示复杂对象；模块化的结构，便于管理；具有定义抽象数据类型的能力。面向对象的数据模型是新一代数据库系统的基础，是数据库技术发展的方向。4.面向对象数据模型1.2关系和关系模式1.2.1关系在关系模型

4、中唯一的数据结构是关系，一个关系对应一张二维表。域:具有相同数据类型的值的集合。定义1（笛卡尔积）：D1,D2,...,Dn的笛卡尔积为：D1D2...Dn={(d1,d2,...,dn)diDi，i=1,2,...,n}。其中每一个元素(d1,d2,...,dn)叫做一个n元组(n-tuple)，元素中第i个值di叫做第i个分量。例：设D1={1，2，3}，D2={a,b}D1D2={(1,a),(1,b),(2,a),(2,b),(3,a),(3,b)}实际上，如D1—学生集（50个），如D2—班级集（2个），D1

5、D2有多少元素？意义？定义2（关系）：集合D1,D2,...,Dn笛卡尔积的任一个子集称该集合上的一个关系(Relation)。其中,集合D1,D2,...,Dn是关系中元组的取值范围，称关系的域(domain)，这些域是有限的非空集合，n叫做关系的度(degree)。关系的基本概念关系（Relation）二维表，关系用关系名标识，如关系r。元组（Tuple）表中的行，一般用变量t表示。属性（Attribute）表中的一列，如列Ai，dom[Ai]表示属性Ai的域键（Key，码）可以唯一地确定一个元组的属性组。关系举例：火车时刻

6、表dom(NUMBER)={565,523,532,K95,K96}dom(FROM)=dom(TO)={BeiJing,XuZhou,…,ShenZhen}dom(DEPARTS)=dom(ARRIVES)=一组时间。表1火车时刻表7:3717:13WuChangShenZhenK967:1816:55ShenZhenWuChangK959:4021:45BeiJingLuoYang5326:0621:30LuoYangXuZhou5237:5420:40BeiJing565ARRIVESDEPARTSFROMNUMBERTOX

7、uZhou关系的性质(关系数据库中对关系的限定)1.每一列中的值是同类型的数据，来自同一个域。2.不同的列可以有相同的域，每一列称为属性，用属性名标识。3.列的顺序是无关紧要的。4.任意二个元组不能完全相同。（相同元组称重复组）5.行的顺序是无关紧要的。6.关系中的每个分量都是原子值，是不可分的数据项。1.2.2关系模式关系模式一般表示为：关系名（属性1、……属性n）如：R(A1,A2,…,An)。用U表示关系R的属性集合U=A1∪A2∪…∪An,模式R上的一个关系r是从U到D的映象。元组t∈r，t的分量用t[Ai]表示.t[Ai

8、]∈Di例：在学生关系模式S(SNO,SNAME,AGE,SEX，CNO)中，当CNO=1,就可以一班学生的列表，即一个具体的关系；当CNO=2,就可以二班学生的列表，即另一个具体的关系。定义(关系数据库模式):设属性集U和U的属性所关联的域为D，