数据库第三课

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《数据库原理与应用》(第三版) 课件第3章数据库设计技术

再分解了）。自顶向下的ＳＡ方法是从整个系统开始，采用逐层分解的方式对系统进行
分析的方法。
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３．２需求分析
２．数据流图（ｄａｔａｆｌｏｗｄｉａｇｒａｍ）
◆ ＳＡ方法只是对问题分析的一种思想，在具体的分析过程中还需要借助其他的分析工具，这样才能完成对分析过程和结果的记录、对用户需求的表达
系统调研也称项目调研，即把系统开发当作项目来运作，其主要目的是通过接触用户以了解并最终明确用户的实际需求。这个过程是一个系统分析人员理解
和掌握用户业务流程的过程，是一个需要不断与用户进行沟通和磋商的过程。
系统调研方法比较灵活，因人、因系统而异。大致过程可以分为以下几个步骤
来完成：
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３．２需求分析
第３章数据库设计技术
· ３．１数据库设计概述
·３．２需求分析
· ３．３数据库结构设计 · ３．４数据库的实施、运行和维护
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第三章数据库设计技术
３．１数据库设计概述
◆数据库设计是指在现有的应用环境下，从建立问题的概念模型开始，
逐步建立和优化问题的逻辑模型，最后建立其高效的物理模型，并据此建立数据库及其应用系统，使之能够有效地收集、存储和管理数据，满足用户的各种应用需求。
的。所有这些结果都应该跟用户确认后予以书面形式确定下来。
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３．２需求分析
３．２．２需求分析的方法
１．ＳＡ方法
针对数据库设计，形成用户需求的有效表达，这种表达在说明书中多以数据流图、数
据字典等形式来描述。
为建立用户需求的表达，可以采用多种分析方法来完成。这些方法主要包括自顶向下
和自底向上两种方法，其中常采用的方法是自顶向下的结构化分析方法（ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄａｎａｌｙｓｉｓ，ＳＡ）。

(完整版)数据库课后习题及答案

第一章数据库系统概述选择题1实体-联系模型中，属性是指（C）A.客观存在的事物B.事物的具体描述C.事物的某一特征D.某一具体事件2对于现实世界中事物的特征，在E-R模型中使用（A）A属性描述B关键字描述C二维表格描述D实体描述3假设一个书店用这样一组属性描述图书（书号，书名，作者，出版社，出版日期），可以作为“键”的属性是（A）A书号B书名C作者D出版社4一名作家与他所出版过的书籍之间的联系类型是（B）A一对一B一对多C多对多D都不是5若无法确定哪个属性为某实体的键，则（A）A该实体没有键B必须增加一个属性作为该实体的键C取一个外关键字作为实体的键D该实体的所有属性构成键填空题1对于现实世界中事物的特征在E-R模型中使用属性进行描述2确定属性的两条基本原则是不可分和无关联3在描述实体集的所有属性中，可以唯一的标识每个实体的属性称为键4实体集之间联系的三种类型分别是1：1 、1：n 、和m：n5数据的完整性是指数据的正确性、有效性、相容性、和一致性简答题一、简述数据库的设计步骤答:1需求分析：对需要使用数据库系统来进行管理的现实世界中对象的业务流程、业务规则和所涉及的数据进行调查、分析和研究，充分理解现实世界中的实际问题和需求。

分析的策略：自下而上——静态需求、自上而下——动态需求2数据库概念设计：数据库概念设计是在需求分析的基础上，建立概念数据模型，用概念模型描述实际问题所涉及的数据及数据之间的联系。

3数据库逻辑设计：数据库逻辑设计是根据概念数据模型建立逻辑数据模型，逻辑数据模型是一种面向数据库系统的数据模型。

4数据库实现：依据关系模型，在数据库管理系统环境中建立数据库。

二、数据库的功能答：1提供数据定义语言，允许使用者建立新的数据库并建立数据的逻辑结构2提供数据查询语言3提供数据操纵语言4支持大量数据存储5控制并发访问三、数据库的特点答：1数据结构化。

2数据高度共享、低冗余度、易扩充3数据独立4数据由数据库管理系统统一管理和控制：（1）数据安全性（2）数据完整性（3）并发控制（4）数据库恢复第二章关系模型和关系数据库选择题1把E-R模型转换为关系模型时，A实体（“一”方）和B实体（“多”方）之间一对多联系在关系模型中是通过（A）来实现的A将A关系的关键字放入B关系中B建立新的关键字C建立新的联系D建立新的实体2关系S和关系R集合运算的结果中既包含S中元组也包含R中元组，但不包含重复元组，这种集合运算称为（A）A并运算B交运算C差运算D积运算3设有关系R1和R2，经过关系运算得到结果S，则S是一个（D）A字段B记录C数据库D关系4关系数据操作的基础是关系代数。

《数据库应用》全套PPT电子课件教案-第三章(关系数据库标准语言SQL)

例：DROP TABLE 订购单 DROP TABLE直接从磁盘上删除<表名>所对应的数据
库文件。
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第3章关系数据库标准语言SQL
3.3 数据查询
SQL的核心是查询。SQL的查询命令也称作SELECT命令，它的基本形式由SELECT-FROM-WHERE查询块组成，多个查询块可以嵌套执行。SQL查询命令格式：
DISTINCT短语的作用是去掉查询结果中的重复值.
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第3章关系数据库标准语言SQL
SELECT * FROM 仓库其中“*”是通配符，表示所有属性，即字段，这里的命令等同于：
SELECT 仓库号,城市,面积 FROM 仓库 SELECT DISTINCT 仓库号 FROM 职工 WHERE 工资 > 1210
SQL语言是当前最为成功、应用最为广泛的关系数据库语言，其主要特点包括：
1. SQL语言非常简洁 2. 综合统一 3. 高度非过程化 4. 面向集合的操作方式 5. 以同一种语法结构提供两种使用方式
4
第3章关系数据库标准语言SQL
3.1.2 SQL语言功能概述
SQL功能可分为四大部分：数据定义功能、数据控制功能、数据查询功能和数据操纵功能。
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第3章关系数据库标准语言SQL
匹配串中可包含如下四种通配符： _(下划线)：匹配任意一个字符。％（百分号）：匹配0个或多个字符。 [ ]:匹配[ ]中的任意一个字符。如[abcd]表示匹配a、b、
c和d中的任何一个。 [^]:不匹配[ ]中的任意一个字符。如[abcd]表示不匹配
a、b、c和d。
SELECT 职工号,城市 FROM 仓库,职工 WHERE ( 面积 > 400) AND

数据库原理实验答案

Values(7,'PASCAL语言',6,4);
3）向SC表中插入数据
Insert Into SC(Sno,Cno, Grade) Values(200215121,1,92);
Insert Into SC(Sno,Cno, Grade) Values(200215121,2,85);
Insert Into SC(Sno,Cno, Grade) Values(200215121,3,88);
Insert Into SC(Sno,Cno, Grade) Values(200215122,2,90);
Insert Into SC(Sno,Cno, Grade) Values(200215122,3,80);
Insert Into SC(Sno,Cno, Grade) Values(200215121,4,92);
Insert Into SC(Sno,Cno, Grade) Values(200215121,5,85);
Insert Into SC(Sno,Cno, Grade) Values(200215121,6,88);
Insert Into SC(Sno,Cno, Grade) Values(200215123,2,90);
select sno,grade from sc where cno='3' order by grade desc;
8）查询各个课程号与相应的选课人数。
select cno, count(sno) from sc group by cno;
2．连接查询操作。该实验包括等值连接、自然连接、求笛卡儿积、一般连接、外连接、内连接、左连接、右连接和自连接等。

数据库第三章习题及答案

第3章关系数据库标准语言SQL一、选择题1、SQL语言是的语言，易学习。

A．过程化 B．非过程化 C．格式化 D．导航式答案：B2、SQL语言是语言。

A．层次数据库 B．网络数据库 C．关系数据库 D．非数据库答案：C3、SQL语言具有的功能。

A．关系规范化、数据操纵、数据控制 B．数据定义、数据操纵、数据控制C．数据定义、关系规范化、数据控制 D．数据定义、关系规范化、数据操纵答案：B4、SQL语言具有两种使用方式，分别称为交互式SQL和。

A．提示式SQL B．多用户SQL C．嵌入式SQL D．解释式SQL 答案：C5、假定学生关系是S(S#，SNAME，SEX，AGE)，课程关系是C(C#，CNAME，TEACHER)，学生选课关系是SC(S#，C#，GRADE)。

要查找选修“COMPUTER”课程的“女”学生姓名，将涉及到关系。

A．S B．SC，C C．S，SC D．S，C，SC 答案：D6、若用如下的SQL语句创建一个student表：CREATE TABLE student(NO C(4) NOT NULL，NAME C(8) NOT NULL，SEX C(2)，AGE N(2))可以插入到student表中的是。

A．(‘1031’，‘曾华’，男，23) B．(‘1031’，‘曾华’，NULL，NULL)C．(NULL，‘曾华’，‘男’，‘23’) D．(‘1031’，NULL，‘男’，23) 答案：B7、当两个子查询的结果时，可以执行并，交，差操作．Ａ.结构完全不一致 B.结构完全一致C.结构部分一致D.主键一致答案：B第8到第10题基于这样的三个表即学生表S、课程表C和学生选课表SC，它们的结构如下：S(S#，SN，SEX，AGE，DEPT)C(C#，CN)SC(S#，C#，GRADE)其中：S#为学号，SN为姓名，SEX为性别，AGE为年龄，DEPT为系别，C#为课程号，CN为课程名，GRADE为成绩。

数据库第三章部分习题答案

3.2 对于教学数据库的三个基本表S(S#,SNAME,AGE,SEX)SC(S#,C#,GRADE)C(C#,CNAME,TEACHER)试用SQL的查询语句表达下列查询：3.2.1检索年龄小于17岁的女学生的学号和姓名select s#,sname from Swhere age<17 and sex=F;3.2.2检索男生所学课程的课程号和课程名select c#,cname from Cwhere c# in (select distinct c#from SCwhere s# in (select s# from S where sex=M)) 3.2.3检索男生所学课程的任课老师的工号和姓名实用文档select t#,tname from Twhere t# in(select distinct t#from C实用文档where c# in(select distinct c#from SCwhere s# in(select s#from Swhere sex=1)));3.2.4检索至少选修两门课程的学生的学号select s#from SCgroup by s#having count(c#)>=2;3.2.5检索至少有学号为S2和S4所学的课程和课程名select c#,cnamefrom C实用文档where c# in((select c#from sc where s#='S2')intersect实用文档(select c# from sc where s#='S4') )；3.2.6检索‘WANG’同学不学的课程号select c# from cexcept(select distinct c#from scwhere s# =(select s# from s where sname='WANG'))；3.2.7检索全部学生都选修的课程号和课程名select c#,cnamefrom cwhere not exists(select s#from swhere c.c# not in (select c# from sc where sc.s#=s.s# ))；实用文档3.2.8检索选修课程包含'LIU'老师所授课程的全部课程的学生的学号和姓名select s#,snamefrom s实用文档where not exists((select c#from cwhere t#=(select t#from twhere tname='LIU')) except(select c# from sc wheresc.s#=s.s#) );3.4 设有两个基本表R（A，B，C）和S（A，B，C），试用SQL查询语句表达下列关系代数表达式：① R∪S ② R∩S ③ R－S ④R×S ⑤πA,BπB,C（S）⑥π1，6（σ3=4（R×S）⑦π1，2，3（R S）⑧R÷πC（S）解：①(SELECT * FROM R)UNION(SELECT * FROM S)；②(SELECT * FROM R)3=3实用文档INTERSECT(SELECT * FROM S)；③(SELECT * FROM R)MINUS(SELECT * FROM S)；④SELECT *实用文档FROM R, S；⑤SELECT R.A, R.B, S.CFROM R, SWHERE R.B=S.B；⑥SELECT R.A, S.CFROM R, SWHERE R.C=S.A；⑦SELECT R.* （R.*表示R中全部属性）FROM R, SWHERE R.C=S.C；⑧R÷πC（S）的元组表达式如下：{ t |（∃u）（∀v）（∃w）（R（u）∧S（v）∧R（w）∧w[1]=u[1] ∧w[2]=u[2] ∧w[3]=v[3] ∧t[1]=u[1] ∧t[2]=u[2]）}据此，可写出SELECT语句：SELECT A, BFROM R RXWHERE NOT EXISTS实用文档( SELECT *FROM SWHERE NOT EXISTS( SELECT *FROM R RY实用文档WHERE RY.A=RX.A AND RY.B=RX.B ANDRY.C=S.C))；3.6 试叙述SQL语言的关系代数特点和元组演算特点。

数据库第3章

5. 使用聚合函数进行统计时，忽略空值的有（ABC ）。
A．SUM B．MAX C．COUNT D．AVG
6. 在SELECT语句的FROM子句中允许出现（BCD ）。
A. 列名 B．基本表名 C．视图名 D．表达式
7. 某查询语句中有“%田_ _”语句，在查询结果中有可能含有（CD ）。
AGE SMALLINT )；
可以插入到student表中的是(1.B 2.C 3.D )。
A．('1031'，'曾华'，男，23) B．('1031'，'曾华'，NULL,NULL)
C．(NULL，'曾华'，'男'，23) D．('1031'，NULL，'男'，23)
D. SQL语句的结束符为分号“；”
4. SQL语言的数据操纵语句包括SELECT、INSERT、UPDATE和DELETE等。其中最重要的也是使用最频繁的语句是（ B）。
A．SELECT B．INSERT C．UPDATE D．DELETE
5. 下列关于基本表的叙述中，错误的是（A ）。
13. FOREIGN KEY约束是（A ）约束。
A．实体完整性 B．参照完整性 C．用户自定义完整性 D．域完整性
14. 若要修改基本表中某一列的数据类型，需要使用ALTER语句中的（B ）子句。
A. DELETE B. DROP C. MODIFY D. ADD
C. SELECT S.SN，SC.C#，SC.GRADE

《MySQL数据库实用教程》电子教案

授课内容：
一、数据库的基本概念
1．数据
2．数据库
3．数据库管理系统
4．数据库系统
二、数据库的发展历程
1．人工管理阶段
2．文件系统阶段
3．数据库系统阶段
三、数据模型
1．概念模型
2．逻辑模型
四、关系数据库
1．关系数据库中的基本术语
关系、属性（字段）、元组（记录）、分量、域、主关键字、外部关键字。
2．关系的基本性质
第1章数据库基础知识和MySQL的安装与配置
任务名称
第一节数据库概述
教学目的
掌握数据库的基本概念。
了解数据库的发展历程和数据模型。
掌握关系数据库的基础知识。
教学方法
课堂授课、班级授课
教学手段
多媒体教学
重点难点
重点：关系数据库
难点：专门的关系运算
教学
内容
设计
课程引入：通过提出问题“日常生活和工作中哪些业务活动离不开数据库的支持？”引入本课
教学
内容
设计
课程引入：通过“设计学生成绩管理数据库的主要任务是完成需求分析、概念结构设计和逻辑结构设计”引入本课。
授课内容：
一、需求分析（收集数据）
二、概念结构设计（绘制E-R图）
1．绘制局部E-R图
2．合并和优化
三、逻辑结构设计（关系模式设计）
总结课程内容，重申重点、难点
课后任务
完成第2章的项目实训
二、管理数据表
1．查看数据表
2．修改数据表
3．复制数据表
4．删除数据表
总结课程内容，重申重点、难点
课后任务
完成“例3-8”“例3-9”“例3-10”……和“例3-20”
任务名称

《数据库原理及应用》教学课件第三章SQL基础

数据库原理及应用
第三章 SQL基础
本章导读
结构化查询语言（Structured Query Language，SQL）是关系数据库的标准语言，是集数据查询、数据操纵、数据定义与数据控制于一体的综合性语言。在关系数据库中，可以通过它完成数据库内的所有操作。本章首先介绍 SQL的发展及特点，然后通过实例介绍数据库和数据表的基本操作。
④ MODIFY FILE：指定要修改的文件。
⑤ ADD FILEGROUP：向数据库中添加文件组。
⑥ REMOVE FILEGROUP：从数据库中删除文件组。若文件组不为空，则无法删除。
⑦ “[ , … N]”表示在前一语句后可接N个同格式语句。
⑧ “|”表示用其隔开的语句在一次命令中不可同时选用。
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3.2 数据库基本操作
3.2.4 修改数据库
【例3-2】将数据库 test 的名称改为 test1。 ALTER DATABASE test MODIFY NAME=test1
【例3-3】将数据库SRS的日志文件最大容量改为100 MB。
ALTER DATABASE SRS MODIFY FILE (NAME=SRS_Data, MAXSIZE=100MB)
系列 1, 锐系普列PP2T, 锐, 2普.8 PPT, 2.8
日志文件由一系列日志记录组成，它记录了数据库的更新情况和用户对数据库的修改操作等。
当数据库发生损坏时，可以通过日志文件分析出错原因；当数据丢失时，也可以使用日志文件恢复数据库。

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3.2 数据库基本操作
3.2.3 创建数据库
02 用SSMS创建数据库
在 SSMS 中可按如下步骤创建数据库。

数据库第3章3.3-连接查询

等值连接
结果表： Student.sno Sc.sno
自然连接

自然连接：把等值连接结果表中的重复的属性列去掉 [例33] 对例 32进行自然连接。
SELECT Student.Sno，Sname，Ssex，Sage， Sdept，Cno，Grade FROM Student，SC WHERE Student.Sno = SC.Sno； PS:如果没有指明是哪张表的属性列，则…..
二、自身连接

一个表与其自己进行连接，称为表的自身连接需要给表起别名以示区别由于所有属性名都是同名属性，因此必须使用别名前缀，以避免混淆
自身连接（续）
[例34] 查询每一门课的间接先修课（即先修课的先修课）P56
SELECT o，SECOND.Cpno
FROM Course FIRST，Course SECOND
WHERE FIRST.Cpno = o；
自身连接（续）
查询结果：
Cno 1 3 5 cpno 7 5 6
三、外连接（Outer Join）

外连接与普通连接的区别 – 普通连接操作只输出满足连接条件的元组 – 外连接操作以指定表为连接主体，将主体表中不满足连接条件的元组一并输出全外连接 – 两边关系中所有元组 – FULL OUTER JOIN或者FULL JOIN

外连接（续）

左外连接 – 外连接符出现在连接条件的左边 – 左边关系中所有元组 – LEFT OUTER JOIN或者LEFT JOIN

右外连接 – 外连接符出现在连接条件的右边 – 右边关系中所Байду номын сангаас元组 – RIGHT OUTER JOIN或者RIGHT JOIN

数据库应用第3章_关系数据库_V08_2

第3章关系数据库数据库系统应用Data Base System Application张建国哈工大计算机科学与技术学院2008-9-21哈工大计算机学院张建国 Slide 3-1第3章关系数据库2008-9-212第3章关系数据库本章主要内容关系的理论基础(掌握) 关系的定义关系模型的基本概念(掌握) 关系数据结构关系操作关系完整性关系代数(掌握) 关系的完整性约束(掌握) 现在的数据库大多是关系数据库.2008-9-21哈工大计算机学院张建国Slide 3-3第3章关系数据库3.1 关系的理论基础关系模型是IBM公司的San Jose研究所的研究员E.F.Codd提出来的. 1970年,Codd发表了一篇文章,讨论了关系数据库的基本概念 A Relational Model of Data for A large Shared Data Banks(一种大型共享数据库数据的关系模型). 后来,他发表了一系列文章,开创了关系方法和关系数据理论研究,1981年获 ACM图灵奖.2008-9-21哈工大计算机学院张建国Slide 3-4第3章关系数据库3.1 关系的理论基础(Cont.)关系建立在集合代数基础之上,因此从集合论角度给出关系的定义. 1. 域Domain 定义域是一组具有相同数据类型的值的集合. 例:自然数、整数、星期、{0,1}、{男,女}、… 域可以是有限集,也可以是无限集2008-9-21哈工大计算机学院张建国Slide 3-5第3章关系数据库3.1 关系的理论基础(Cont.)2. 笛卡儿积Cartesian Product 定义给定一组域D1,D2,…,Dn(这些域中可以有相同的) D1,D2,…,Dn 的笛卡尔积为: D1×D2×…×Dn={(d1,d2,…,dn)|di∈Di, i=1,2,…,n} 其中:(d1,d2,…,dn)叫一个n元组(n-tuple),简称元组 di叫一个分量笛卡尔积的基数设D1,D2,…,Dn 为有限集,基数分别为mi(i=1,2,…,n),则 D1×D2×…×Dn的基数M=m1×m2×…×mn2008-9-21哈工大计算机学院张建国Slide 3-6第3章关系数据库3.1 关系的理论基础(Cont.)例: 设D1为男士的集合,D2为女士的集合, D3为儿童的集合 D1={张伟,李强,王刚}; D2={赵梅,朱兰};D3={张小伟,张小梅,李小兰}Ｄ1×Ｄ2×Ｄ3={(张伟,赵梅,张小伟),(张伟,赵梅,张小梅), (张伟,赵梅,李小兰),(张伟,朱兰,张小伟),该笛卡儿积的基数 M=3×2×3=18(张伟,朱兰,张小梅),(张伟,朱兰,李小兰), (李强,赵梅,张小伟),(李强,赵梅,张小梅), (李强,赵梅,李小兰),(李强,朱兰,张小伟), (李强,朱兰,张小梅),(李强,朱兰,李小兰), (王刚,赵梅,张小伟),(王刚,赵梅,张小梅), (王刚,赵梅,李小兰),(王刚,朱兰,张小伟), (王刚,朱兰,张小梅),(王刚,朱兰,李小兰)}2008-9-21哈工大计算机学院张建国Slide 3-7第3章关系数据库3.1 关系的理论基础(Cont.)(3) 关系Relation 定义 D1×D2×…×Dn 的子集叫作在域D1,D2,…,Dn上的关系, 表示为: R(D1, D2,…, Dn) 其中:Ｒ为关系名,n为关系的度(或目),D1, D2,…, Dn为域名由于域名可以相同,为了加以区分,必须为每一列起一个名, 称属性Attribute,故关系常表示为: Ｒ(A1,A2,…,An ) 例:从D1×D2×D3中取一个家庭关系家庭(丈夫,妻子,孩子)2008-9-21家庭丈夫张伟张伟李强妻子赵梅赵梅朱兰孩子张小伟张小梅李小兰哈工大计算机学院张建国Slide 3-8第3章关系数据库3.1 关系的理论基础(Cont.)(4) 属性到域的映象若属性名与域名相同,则用域名作属性名. 若属性名与域名不同,则需要指出属性到域的映象. Ai=Dom(Di) 表明:属性Ai来自于域Di 例:课程(课号,课名,学时数,性质,先修课号) 域名: 课号,课名,学时数,性质先修课号来自域课号,用先修课号=Dom(课号)表示2008-9-21哈工大计算机学院张建国Slide 3-9第3章关系数据库3.1 关系的理论基础(Cont.)(5) 数据库关系与数学中关系的区别关系模型对其数学定义作了适当的扩充: 笛卡尔积可以是一个无限集合,但关系必须是有限集合. 在数学意义上, (d1,d2,…,dn)≠ (d2,d1,…,dn) 列之间不满足交换律,故通过为关系的每一个列加一个属性名,取消关系中列的有序性的限制. 这是要注意的 !2008-9-21哈工大计算机学院张建国Slide 3-103.2 关系模型的基本概念(Cont.)(6) 关系的性质列是同质的:每一列中的数据类型相同列名是唯一的:不同的列(属性)可以来自于同一个域, 需要指出属性到域的映象行的顺序无关:任何两行可以互换列的顺序无关:任何两列可以互换任何两行不能完全相同:由主码区分分量必须是原子量:每一列不可再分割3.1 关系的理论基础(Cont.) (7) 关系的优点与不足关系模型的优点理论基础扎实：集合论,关系数据理论.概念单一:实体用关系表示,联系也用关系表示.存取路径对用户是透明的:用户不必知道存取路径规范化：最基本的要求是每一个属性不可再分割.数据用表表示,查询结果也用表表示.关系模型的缺点效率不如非关系模型,因此需要进行查询优化,这样增加了DBMS自身的开发难度.但由于计算机处理速度的提高,数据库优化算法的改善,使关系数据库的效率仍远高于其他数据模型3.2 关系的数据结构关系模型是通过满足一定条件的二维表来表示实体集合及数据之间联系的一种数据模型.具有坚实的数学基础和较严密的理论,使用灵活方便,得到了迅速发展,80年代以后的数据库系统几乎都支持关系模型.关系的逻辑数据结构实体和联系都用关系表示.从用户的观点看,关系是一张二维表.关系的存储结构实体和联系都用关系(表)来表示.每个表可对应一个文件,也可以将多个表存储在一个文件中.3.2 关系的数据结构(Cont.)课程学生选课分数mn学生(学号,姓名,性别,出生日期,专业)课程(课号,课名,学时,学分,性质)选课(学号,课号,分数)关系的数据结构(关系模式)注意：在关系数据库理论中,关系Relation 就是表Table ;有些资料将联系Relationship 称为关系Relation.例：一个学生关系学生(学号,姓名,性别,出生日期,专业)计算机1982-12-03男张伟1022211103计算机1983-05-23女李小莉1022211102…………………………计算机1982-02-18男王小明1022211101专业出生日期性别姓名学号关系名属性名记录(元组)数据项,分量码学生理论研究时称“关系”,在具体数据库中称“表”3.2 关系的数据结构(Cont.)3.2 关系的数据结构(Cont.)关系的术语关系模式Relation Schema:关系的型,是对关系的描述,即关系的框架关系Relation:关系模式的一组具体取值关系数据库模式Relation Database Schema:关系模式的集合关系数据库Relation Database:关系的集合元组Tuple:关系中的一行属性Attribute:由于域可以相同,为了区分,必须为每个列取一个名字,称为属性域Domain:属性的取值范围3.2 关系的数据结构(Cont.)超码(键)Super Key:能唯一标识一个元组的属性组候选码(键)Candidate Key:能唯一标识一个元组的最小属性组主码(键)Primary Key:若候选码有多个,选择其中的一个作主码例:学号,身份证号主属性Primary Attribute:候选码中的属性非主属性Non-primary Attribute:不包含在任何候选码中的属性全码All Key:全部属性都是主属性关系操作是集合操作,只需指出要干什么,不必指出怎么干,不必指出存取路径.查询(检索)操作从数据库中查找数据更新操作插入数据记录修改数据记录删除数据记录所有关系操作都必须满足完整性约束条件.保证数据是正确的3.3关系代数3.3关系代数(Cont.)关系操作分类关系代数通过对关系的运算表示查询方式关系演算用谓词表示查询方式元组关系演算:谓词变元的基本对象是元组域关系演算:谓词变元的基本对象是域结构化查询语言SQL一种可实际使用的语言具有关系代数和关系演算双重特点,集DDL、DML、DCL于一体,已成为关系数据库的标准语言3.3关系代数(Cont.)关系代数运算包括两大类传统的集合运算:从行的角度进行运算.并∪, 交∩,差—,广义向卡尔积×专门的关系运算:从行和列两种角度进行运算.选择σ,投影π,连接⋈,除÷在各种运算中,使用下列运算符比较运算符: <, ≤, =, >, ≥, ≠逻辑运算符:¬(非),∧(与),∨(或)1.传统的集合运算前提条件二目运算,关系R 和S 具有相同的目n;相应的属性来自同一个域.R SR S交运算R ∩SR ∩S={t |t ∈R ∧t ∈S}结果仍由n 目关系组成,由既属于R 又属于S 的元组组成,用于检索操作.并运算R ∪SR ∪S={t |t ∈R ∨t ∈S}结果仍由n 目关系组成,由属于R 或属于S 的元组组成,用于插入操作.3.3 关系代数(Cont.)差运算R-S={t |t ∈R ∧t ∉S}结果仍由n 目关系组成,由属于R ,但不属于S 的元组组成,用于删除操作.RSR S广义笛卡尔积R ×S={ t r ^t s |t ∈R ∧t ∈S}设R 的目为n ,S 的目为m ,结果为n+m 目关系,其中前n 列是关系R 的一个元组,后m 列是关系S 的一个元组.设R 有k1个元组,S 有k2个元组,则R ×S 有k1 ×k2个元组.3.3关系代数(Cont.)c1c2c1c2b1b2b2b3a1a1a2a1C B A R ∪Sc2c2c1c2c2c2c2c2c1S.C b2b3b2b2b2b3b2b3b2a1a1a2a1a1a1a1a1a2c1c1c1c2c2c2c1c1c1b1b1b1b2b2b2b2b2b2a1a1a1a1a1a1a2a2a2S.B S.A R.C R.B R.A R ×SR ∩Sc2c1b2b2a1a2C B A c2b2a1C B A R-Sc2c2c1b2b3b2a1a1a2C B A Sc1c2c1b1b2b2a1a1a2C B A R3.3 关系代数(Cont.)一个学生-课程系统S-C 有三个关系:计算机信息数学信息Sdept 20191819男女女男李勇刘晨王敏张立221101231101232101231102Sage Ssex Sname Sno 928588908010011002100310021003221101221101221101231101231102Grade Cno Sno4243424Credit 10051001100610071006数据库高等数学信息系统操作系统数据结构数据处理C 语言1001100210031004100510061007PCno Cname Cno StudentCourseSCGradem n StudentCourseSC 2.专门的关系运算3.3 关系代数(Cont.)选择运算SelectionσF (R)={r |r ∈R ∧F(r )=’True ’}F 是一个逻辑表达式;结果取在关系R 中选择满足条件F 的元组.信息信息Sdept 1919女男刘晨张立231101231102Sage Ssex Sname Sno 例:在S-C 系统中,查询"信息"系全体学生.σSdept =‘信息’(Student)或σ5=‘信息’(Student)3.3 关系代数(Cont.)投影运算ProjectionΠA(R)={r[A]|r∈R}A是若干个属性结果取关系R中指定的列,并去掉重复元组,组成新关系.例:查询全体学生的学号,姓名和系名.ΠSno,Sname,Sdept(Student)由于学号是唯一的,查询结果的记录个数与表中的记录个数相同.例:查询所有系名.ΠSdept(Student)去掉重复的元组后,查询结果仅与系的个数相同.计算机信息数学信息Dept李勇刘晨王敏张立221101231101232101231102SnameSno计算机数学信息Dept3.3 关系代数(Cont.)连接JoinR ⋈S= {t r ^t s |t r ∈R ∧t s ∈S ∧t r [A]=t s [B]}A θBA 和B 分别是R 和S 中度数相同且可比的属性或属性组.结果为R ×S 中满足条件A θB 的元组,其前n 个属性取自于R ,后m 个属性取自于S.56812b1b2b3b4a1a1a2a2C B A R371022b1b2b3b3b5E B S71071010E b2b3b2b3b3S.B 55668b1b1b2b2b3a1a1a1a2a2C R.B A R ⋈S C<E 例:R ⋈SC<E3.3 关系代数(Cont.)等值连接R ⋈S={t r ^t s |t r ∈R ∧t s ∈S ∧t r [A]=t s [B]}A=B 例R ⋈SR.B=S.B 56812b1b2b3b4a1a1a2a2C B A R 371022b1b2b3b3b5E B SR ⋈SR.B=S.B 37102E b1b2b3b3S.B 5688b1b2b3b3a1a1a2a2C R.B A 3.3 关系代数(Cont.)自然连接Nature JoinR ⋈S={t r ^t s |t r ∈R ∧t s ∈S ∧t r [B]=t s [B]}等值连接与自然连接的区别:自然连接要求两个关系中具有相同的属性列B ,所以运结果仅保留一列B.等值连接保留两个关系的A 和B 列(即使R.B=S.B ).例:R ⋈S56812b1b2b3b4a1a1a2a2C B A R371022b1b2b3b3b5E B S37102E 5688b1b2b3b3a1a1a2a2C B A R⋈S3.3 关系代数(Cont.)各种连接的例子56812b1b2b3b4a1a1a2a2C B A R371022b1b2b3b3b5E B SR ⋈SR.B=S.B37102E b1b2b3b3S.B 5688b1b2b3b3a1a1a2a2C R.B A 71071010Eb2b3b2b3b3S.B 55668b1b1b2b2b3a1a1a1a2a2C R.B A R ⋈SC<E37102E 5688b1b2b3b3a1a1a2a2C B A R ⋈S3.3 关系代数(Cont.)查找全体同学的学号,姓名,课名和成绩计算机信息数学信息Sdept 20191819男女女男李勇刘晨王敏张立221101231101232101231102Sage Ssex Sname Sno 928588908010011002100310021003221101221101221101231101231102Grade Cno Sno42434Credit 1005100110061007数据库高等数学信息系统操作系统数据结构10011002100310041005PCno Cname Cno StudentCourseSC 3.3 关系代数(Cont.)ΠSno,Sname,Cname, Grade (Student ⋈SC ⋈Course )自然连接的例子1111111212部门号财务部财务部财务部人力资源部人力资源部名称62130236213023621302362450386245038男女女女男李军赵萍董辉常萍张伟11011102110312011202电话性别姓名职工号职工⋈部门1111111212男女女女男李军赵萍董辉常萍张伟11011102110312011202部门号性别姓名职工号62130236245038财务部人力资源部1112电话名称部门号部门职工3.3 关系代数(Cont.)例:(R)L ⋈(S)R.B=S.B ∨R左连接Left Join(R)L ⋈(S)={(t r ^t s |t r ∈R ∧t s ∈S ∧t r [B]=t s [B])∨(t r |t r ∈R)}R.B=S.B ∨R56812b1b2b3b4a1a1a2a2C B A R371022b1b2b3b3b5E B SR ⋈SR.B=S.B ∨R 37102E b1b2b3b3S.B 568812b1b2b3b3b4a1a1a2a2a2C R.B A 3.3 关系代数(Cont.)左连接的例子11111212职工.部门号11111212部门.部门号财务部财务部人力资源部人力资源部名称6213023621302362450386245038男女女女男李军赵萍董辉常萍张伟11011102110312011202电话性别姓名职工号职工L ⋈部门11111212男女女女男李军赵萍董辉常萍张伟11011102110312011202部门号性别姓名职工号62130236245038财务部人力资源部1112电话名称部门号部门职工3.3 关系代数(Cont.)右连接Right Join(R)R ⋈(S)={(t r ^t s |t r ∈R ∧t s ∈S ∧t r .A=t s .B)∨(t s |t s ∈S )}R.B=S.B ∨S例:(R)R ⋈(S)R.B=S.B ∨S56812b1b2b3b4a1a1a2a2C B A R371022b1b2b3b3b5E B SR ⋈SR.B=S.B ∨S371022Eb1b2b3b3b5S.B5688b1b2b3b3a1a1a2a2CR.BA3.3 关系代数(Cont.)右连接的例子1111111212男女女女男李军赵萍董辉常萍张伟11011102110312011202部门号性别姓名职工号621302362450386310320财务部人力资源部生产部111213电话名称部门号1111111212职工.部门号111111121213部门.部门号财务部财务部财务部人力资源部人力资源部生产部名称621302362130236213023624503862450386310320男女女女男李军赵萍董辉常萍张伟11011102110312011202电话性别姓名职工号职工R ⋈部门部门职工 3.3 关系代数(Cont.)除Division给定两个关系R(X,Y)和S(Y,Z),其中X,Y,Z 为属性组.R 中的Y 与S 中的Y 可以有不同的属性名,但必须出自同一个域.R 与S 的除运算得到一个新关系P(X),P 是在R 中满足下列条件的元组在X 列上的投影:在R 中分量值X 的象集Y x 包含S 中Y 上投影的集合.记作:R ÷S={t r [X]|t r ∈R ∧πy (S) ⊆Y x }其中Y x 为X 在R 中的象集.例:求至少选修了1001号和1003号课程的学生号码.πSno,Cno (SC)÷K3.3 关系代数(Cont.)10011003Cno关系代数综合练习的例子计算机信息数学信息Dept 20191819男女女男李勇刘晨王敏张立221101231101232101231102Age Sex Sname Sno 928588908010011002100310021003221101221101221101231101231102Grade CnoSno4243424Credit 10051001100610071006数据库高等数学信息系统操作系统数据结构数据处理C 语言1001100210031004100510061007PCno Cname Cno StudentCourseSCGradem n StudentCourseSC3.3 关系代数(Cont.)3.3 关系代数(Cont.)关系代数综合练习求"计算机"系全体学生的学号和姓名.求全部学生的学号,姓名,课程,成绩.求学号为"221101"的学生的全部成绩,包括学号,姓名,课名,成绩.求课程"高等数学"的成绩单,包括学号,姓名,系名,成绩.求选修了课程的学生的学号和姓名.求学生的年龄分布情况.求"信息"系全体学生所选修的课程名称.3.4 关系的完整性关系的完整性约束关系中的所有数据必须满足的约束条件三类完整性实体完整性参照完整性用户定义完整性3.4 关系的完整性(Cont.)1. 实体完整性规则若属性A是基本关系R的主属性,则A不能取空值.关系模型的表分为基本表(基本关系),查询表和视图.基本表:实际存在的表查询表:查询结果表视图:定义的虚表空值与零值不同空值:没有值,但不是0零值:其值为0注意空值与零值的区别3.4 关系的完整性(Cont.)例: 学生(学号,姓名,年龄,系名）学号是主码中的属性,则学号不能为空.自动化张莉0636101010322刘云06361010102管理工程21李伟06361010101系名年龄姓名学号主属性不能取空值非主属性可以取空值3.4 关系的完整性(Cont.)2. 参照完整性实体之间的联系是通过外部码进行的.例:学生(学号,姓名,性别,系号)系(系号,系名,电话)定义:外键Foreign Key设F是基本关系R的一个或一组属性,但F不是R的主码.若F 与基本关系S的主码Ks相对应,则称F是基本关系R的外码(R 可以与S是同一关系).称R为参照关系,S为被参照关系或目标关系.在学生(学号,姓名,性别,专业,班长学号)中班长学号是也是一个学号,必须与学号出自同一个域,故班长学号也是外码.参照完整性规则若属性或属性组F 是基本关系R 的外码,则:F 在R 中取空值；若F 在R 中非空则其在S 中必须存在.3.4 关系的完整性(Cont.)02张莉063610101030221王刚0636101010422刘云063610101020121李伟06361010101系号年龄姓名学号R:学生86282208自动化0286282135计算机01电话系名系号S:系3.4 关系的完整性(Cont.)3. 用户定义完整性根据用户的具体要求定义的完整性.例:考试成绩在0~100分之间.姓名最多为4个汉字.性别必须取"男"或"女".规定职务越高则工资就越高.哈尔滨市汽车牌号为"黑AXXXXX".修改工资时,新工资值不能小于旧工资值.职工的月奖金不能高于全体职工平均奖金的3倍.……本章小结关系数据库的产生与发展E.F.Codd关系模型的三个组成部分数据结构、关系操作、完整性约束关系的数学思想域、笛卡尔积、关系、关系模式、属性到域的映象关系的基本概念关系、关系模式、关系数据库、关系数据库模式、属性、超码、候选码、主码、主属性、非主属性本章小结(Cont.)关系代数传统的集合运算:并、交、差、广义笛卡尔积专门的关系运算:选择、投影、连接关系的三类完整性实体完整性参照完整性用户定义完整性本章作业与任务提交部分用关系代数表示下列查询查询全体学生的全部数据.查询全体学生的学号,姓名和性别.查询全体”女”同学的全部信息.查询所有系的名字.查询”计算机系”全体同学的学号和姓名.查询学号为”053610201”的学生各门课程的成绩查询”数据库系统”课程的成绩单.查询全体同学的学号,姓名,课名和分数.本章作业与任务(Cont.)复习部分复习本章内容复习本章概念阅读教材中相关内容。

数据库技术及应用课件第3章关系数据库

第3章
关系数据库
3.1.3 关系的完整性 1. 关系模型的实体完整性
关系的实体完整性规则：若属性A是基本关系R的
主属性，则属性A的值不能为空值。实体完整性规则规定：基本关系的所有主属性都不能取空值，而不仅是主码不能取空值。实体完整性的主要作用是： (1) 能够保证实体的惟一性。 (2) 能够保证实体的可区分性。
第3章
关系数据库
第3章关系数据库
3.1 关系模型及其定义
3.2 关系代数
习题3
第3章
关系数据库
3.1 关系模型及其定义
3.1.1 关系数据结构在关系模型中，无论是实体集，还是实体集之间的联系均由单一的关系表示。由于关系模型是建立在集合代数基础上的，因而一般从集合论角度对关系数据结构进行定义。
第3章
关系数据库
1. 关系的数学定义 (1) 域。
域是一组具有相同数据类型的值的集合。
(2) 笛卡儿积。 (3) 关系。
第3章
关系数据库
表3-1 D1、D2、D3的笛卡儿积
第3章
关系数据库
表3-2 学生关系
第3章
关系数据库
2. 关系中的基本名词 (1) 元组。关系表中的每一横行称作一个元组，组成元组的元素为分量。 (2) 属性。
门的关系运算符、比较运算符和逻辑运算符。
第3章
关系数据库
(1) 集合运算符：∪(并运算)，－(差运算)，∩(交运算)，×(广义笛卡儿积)。 (2) 专门的关系运算符：σ(选择)，π(投影)，(连接)， ÷(除)。 (3) 比较运算符：＞(大于)，≥(大于等于)，＜(小
于)，≤(小于等于)，＝(等于)，≠(不等于)。
'计算机系'

数据库原理第三章：关系数据库标准语言SQL

RANGE Course CX SC SCX CX (o=o∧CX.Pcno='6')) GET W (Student.Sname): SCX (SCX.Sno=Student.Sno∧
例5：查询选修全部课程的学生姓名。
RANGE SC X Course CX GET W (Student.SN) : CXSCX (SCX.SNO=Student.SNO∧O=O)
1、除运算÷（Division，亦称商）
用途：除法运算同时从行和列的角度进行运算，在表达某些查询时有用，适合于包含“全部”之类的短语的查询，例如“查询已注册选修了所有课程的学生名字”。
定义：给定关系 R（X，Y），S（Y，Z），X，Y，Z为属性列，关系R和关系S中的Y出自相同域集，则： R÷S={tr[X]|tr∈R∧Πy(S)Yx} 其中，Yx为x在R中的象集，x= tr[X]。
② 逻辑运算符：∧（与）,∨（或）,┐（非）
③ 表示执行次序的括号：（）
其中，比较运算符的优先级高于逻辑运算符，可以使用（）改
变它们的优先级。
例1：查询所有男学生的姓名。
GET W (Student.Sname) : Student. Ssex = „男’
例2：查询信息系(IS)中年龄小于20岁的学生的学号和年龄
例3：查询S3同学所选课程名
RANGE SC X Course CX GET W (ame):X CX (o=o∧X.Sno=‟S3‟)
此查询涉及两个关系，对两个关系（Course和SC）作用存在量词，所以用了两个元组变量。
例4：查询至少选修一门其先行课为6号课程的学生名字
操作条件中使用量词时必须用元组变量例1：查询S3同学所选课程号

数据库系统原理课后答案第三章

3.1　名词解释(1) 函数依赖：FD(function dependency)，设有关系模式R(U)，X，Y 是U的子集， r是R的任一具体关系，如果对r的任意两个元组t1,t2,由t1[X]=t2[X]导致t1[Y]=t2[Y], 则称X函数决定Y,或Y函数依赖于X，记为X→Y。

X→Y为模式R的一个函数依赖。

(2) 平凡的函数依赖：对于FD X→Y，如果Y∈X 那么称X→Y 是一个“平凡的函数依赖”，否则称为“非平凡的FD”。

(3) 函数依赖集F的闭包F+: 被逻辑蕴涵的函数依赖的全体构成的集合，称为F的闭包(closure),记为F+。

(5) 函数依赖的逻辑蕴涵：设F是关系模式R的一个函数依赖集，X，Y是R的属性子集，如果从F中的函数依赖能够推出X→Y，则称F逻辑蕴涵X→Y,记为F|=X→Y。

(6)依赖集的覆盖和等价：关系模式R(U)上的两个函数依赖集F和G，如果满足F+=G+，则称F和G是等价的。

如果F和G等价，则可称F覆盖G或G 覆盖F。

(7)最小依赖集：如果函数集合F满足以下三个条件：(1)F中每个函数依赖的右部都是单属性； (2)F中的任一函数依赖X→A，其F-{X→A}与F 是不等价的；(3)F中的任一函数依赖X→A，Z为X的子集，（F-{X→A}）∪{Z→A}与F不等价。

则称F为最小函数依赖集合，记为Fmin。

(8)无损联接：设R是一关系模式，分解成关系模式ρ={R1,R2...,Rk},F是R上的一个函数依赖集。

如果对R中满足F的每一个关系r都有r=πR1(r)πR2(r)...πRk(r)则称这个分解相对于F是"无损联接分解"。

(10)保持依赖集:所谓保持依赖就是指关系模式的函数依赖集在分解后仍在数据库中保持不变，即关系模式R到ρ={R1,R2,...,R k}的分解，使函数依赖集F被F这些R i上的投影蕴涵。

(11) 1NF：第一范式。

如果关系模式R的所有属性的值域中每一个值都是不可再分解的值, 则称R是属于第一范式模式。

数据库系统教程（第三版课后答案）免费下载（可编辑）

数据库系统教程(第三版课后答案)免费下载第1章数据库概论1.1 基本内容分析本章的重要概念（1）DB、DBMS和DBS的定义（2）数据管理技术的发展阶段人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段和高级数据库技术阶段等各阶段的特点。

（3）数据描述概念设计、逻辑设计和物理设计等各阶段中数据描述的术语，概念设计中实体间二元联系的描述（1:1，1:N，M:N）1.7 与“文件”结构相比，“数据库”结构有些什么不同？答：与文件结构相比，数据库结构主要有下面三点不同：数据的结构化。

文件由记录组成，但各文件之间缺乏联系。

数据库中数据在磁盘中仍以文件形式组织，但这些文件之间有着广泛的联系。

数据库的逻辑结构用数据模型来描述，整体结构化。

数据模型不仅描述数据本身的特点，还要描述数据之间的联系。

数据独立性。

文件只有设备独立性，而数据库还具有逻辑独立性和物理独立性。

访问数据的单位。

访问文件中的数据，以记录为单位。

访问数据库中的数据，以数据项（字段）为单位，增加了系统的灵活性。

1.8 什么是数据独立性？在数据库中有哪两级独立性？答：数据独立性是指应用程序与DB的数据结构之间相互独立。

在物理结构改变时，尽量不影响应用程序，称为物理数据独立性；在逻辑结构改变时，尽量不影响应用程序，称为逻辑数据独立性。

1.9 分布式数据库系统和面向对象数据库系统各有哪些特点？答：DDBS主要有三个特点：??数据物理上分布在各地，但逻辑上是一个整体；??每个场地既可以执行局部应用，也可以执行全局应用；??各地的计算机由数据通信网络相连接。

面向对象数据系统主要有两个特点：??面向对象数据模型能完整地描述现实世界的数据结构，能表达数据间嵌套、递归的联系。

??具有面向对象技术的封装性和继承性的特点，提高了软件的可重用性。

1.10 逻辑记录与物理记录，逻辑文件与物理文件有些什么联系和区别？答：逻辑数据是用户用以操作的数据形式，是抽象的概念化数据。

物理数据是实际存放在存储设备上的数据。