數(shù)據(jù)庫習題講解課件

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論

AnIntroductiontoDatabaseSystems2012.6.7AnIntroductiontoDatabaseSystem2.2.1基本關(guān)系操作

常用的關(guān)系操作查詢：選擇、投影、連接、除、并、交、差數(shù)據(jù)更新：插入、刪除、修改查詢的表達能力是其中最主要的部分選擇、投影、并、差、笛卡爾基是5種基本操作關(guān)系操作的特點集合操作方式：操作的對象和結(jié)果都是集合，一次一集合的方式AnIntroductiontoDatabaseSystem集合運算符∪-∩×并差交笛卡爾積比較運算符＞≥＜≤＝<>大于大于等于小于小于等于等于不等于運算符含義運算符含義表2.4關(guān)系代數(shù)運算符

概述AnIntroductiontoDatabaseSystem2.4關(guān)系代數(shù)

傳統(tǒng)的集合運算二目

并、差、交、笛卡爾積R和S具有相同的目n（即兩個關(guān)系都有n個屬性）相應的屬性取自同一個域AnIntroductiontoDatabaseSystem1.并（Union）R∪S

仍為n目關(guān)系，由屬于R或?qū)儆赟的元組組成R∪S={t|t

R∨tS}AnIntroductiontoDatabaseSystem2.差（Difference）R-S

仍為n目關(guān)系，由屬于R而不屬于S的所有元組組成

R-S={t|tR∧tS}AnIntroductiontoDatabaseSystem3.交（Intersection）R∩S仍為n目關(guān)系，由既屬于R又屬于S的元組組成R∩S={t|t

R∧tS} R∩S=R

–(R-S）AnIntroductiontoDatabaseSystem專門的關(guān)系運算(續(xù))(a)

Student4)學生-課程數(shù)據(jù)庫:學生關(guān)系Student、課程關(guān)系Course和選修關(guān)系SC學號Sno姓名Sname性別Ssex年齡Sage所在系Sdept200215121李勇男20CS200215122劉晨女19IS200215123王敏女18MA200215125張立男19ISAnIntroductiontoDatabaseSystem專門的關(guān)系運算(續(xù))

(c)SC學號Sno課程號Cno成績Grade200215121192200215121285200215121388200215122290200215122380AnIntroductiontoDatabaseSystem選擇（續(xù)）3)選擇運算是從關(guān)系R中選取使邏輯表達式F為真的元組，是從行的角度進行的運算σAnIntroductiontoDatabaseSystem選擇（續(xù)）(a)

Student學號Sno姓名Sname性別Ssex年齡Sage所在系Sdept200215121李勇男20CS200215122劉晨女19IS200215123王敏女18MA200215125張立男19IS[例1]查詢信息系（IS系）全體學生

σSdept

='IS'(Student)

或σ5='IS'(Student)

AnIntroductiontoDatabaseSystem[例1]查詢信息系（IS系）全體學生

σSdept

='IS'(Student)

或σ5='IS'(Student)

SnoSnameSsexSageSdept200215122劉晨女19IS200215125張立男19ISAnIntroductiontoDatabaseSystem選擇（續(xù)）(a)

Student學號Sno姓名Sname性別Ssex年齡Sage所在系Sdept200215121李勇男20CS200215122劉晨女19IS200215123王敏女18MA200215125張立男19IS[例2]查詢年齡小于20歲的學生 σSage<20(Student) 或σ4<20(Student)AnIntroductiontoDatabaseSystem選擇（續(xù)）[例2]查詢年齡小于20歲的學生 σSage<20(Student) 或σ4<20(Student) 結(jié)果：

SnoSnameSsexSageSdept200215122劉晨女19IS200215123王敏女18MA200215125張立男19ISAnIntroductiontoDatabaseSystem2.投影（Projection）2）投影操作主要是從列的角度進行運算但投影之后不僅取消了原關(guān)系中的某些列，而且還可能取消某些元組（避免重復行）πAnIntroductiontoDatabaseSystem投影（續(xù)）(a)

Student學號Sno姓名Sname性別Ssex年齡Sage所在系Sdept200215121李勇男20CS200215122劉晨女19IS200215123王敏女18MA200215125張立男19IS[例3]查詢學生的姓名和所在系即求Student關(guān)系上學生姓名和所在系兩個屬性上的投影πSname，Sdept(Student) 或π2，5(Student)AnIntroductiontoDatabaseSystem投影（續(xù)）(a)

Student學號Sno姓名Sname性別Ssex年齡Sage所在系Sdept200215121李勇男20CS200215122劉晨女19IS200215123王敏女18MA200215125張立男19IS[例3]查詢學生關(guān)系Student中都有哪些系

即求Student關(guān)系上所在系這個屬性上的投影πSdept(Student) 或π5(Student)AnIntroductiontoDatabaseSystem投影（續(xù)）[例4]查詢學生關(guān)系Student中都有哪些系

πSdept(Student) 結(jié)果：SdeptCSISMAAnIntroductiontoDatabaseSystem連接(續(xù))3）兩類常用連接運算等值連接（equijoin）什么是等值連接θ為“＝”的連接運算稱為等值連接

等值連接的含義從關(guān)系R與S的廣義笛卡爾積中選取A、B屬性值相等的那些元組，即等值連接為：

RS={|tr

R∧ts

S∧tr[A]=ts[B]}A=BtrtsAnIntroductiontoDatabaseSystem連接(續(xù))自然連接（Naturaljoin）

自然連接是一種特殊的等值連接兩個關(guān)系中進行比較的分量必須是相同的屬性組在結(jié)果中把重復的屬性列去掉自然連接的含義 R和S具有相同的屬性組B

R

S={|trR∧tsS∧tr[B]=ts[B]}trtsAnIntroductiontoDatabaseSystem連接(續(xù))4）一般的連接操作是從行的角度進行運算。

自然連接還需要取消重復列，所以是同時從行和列的角度進行運算。

AθBRSAnIntroductiontoDatabaseSystem連接(續(xù))一般連接RS的結(jié)果如下：

C＜EAnIntroductiontoDatabaseSystem連接(續(xù))等值連接RS的結(jié)果如下：

R.B=S.BAnIntroductiontoDatabaseSystem連接(續(xù))

自然連接R

S的結(jié)果如下：

AnIntroductiontoDatabaseSystem綜合舉例(a)

Student學生-課程數(shù)據(jù)庫:學生關(guān)系Student、課程關(guān)系Course和選修關(guān)系SC學號Sno姓名Sname性別Ssex年齡Sage所在系Sdept200215121李勇男20CS200215122劉晨女19IS200215123王敏女18MA200215125張立男19ISAnIntroductiontoDatabaseSystem綜合舉例課程號Cno課程名Cname先行課Cpno學分Ccredit1數(shù)據(jù)庫542數(shù)學23信息系統(tǒng)144操作系統(tǒng)635數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)746數(shù)據(jù)處理27PASCAL語言64Course(b)AnIntroductiontoDatabaseSystem綜合舉例

(c)SC學號Sno課程號Cno成績Grade200215121192200215121285200215121388200215122290200215122380AnIntroductiontoDatabaseSystem綜合舉例檢索所有的學生姓名。

檢索“數(shù)據(jù)庫原理”課的課程號和學分。檢索選修了“數(shù)據(jù)庫原理”課程的學生的學號和成績。檢索選修“數(shù)據(jù)庫原理”課的學生姓名和成績。檢索沒有選修“數(shù)據(jù)庫原理”課的學生號。

AnIntroductiontoDatabaseSystem綜合舉例課后習題

AnIntroductiontoDatabaseSystem3.3.3創(chuàng)建基本表MSSQL數(shù)據(jù)類型整數(shù)數(shù)據(jù)

精確數(shù)值近似浮點數(shù)值日期時間數(shù)據(jù)bigint，int，smallint，tinyintnumeric和decimalfloat和realdatetime與smalldatetimeAnIntroductiontoDatabaseSystem字符串數(shù)據(jù)Unicode字符串數(shù)據(jù)二進制數(shù)據(jù)貨幣數(shù)據(jù)char、varchar、textnchar、nvarchar與ntextbinary、varbinary、imagemoney與smallmoney標記數(shù)據(jù)timestamp和uniqueidentifierAnIntroductiontoDatabaseSystemINT-2^31到2^31-14BYTESSMALLINT-2^15至2^15-12BYTESTINYINT0至2551BYTESNUMERIC-10^38-1至10^38-11-9位數(shù)使用5BYTES10-19位數(shù)使用9BYTES20-28位數(shù)使用13BYTES29-38位數(shù)使用17BYTESDECIMAL-10^38-1至10^38-15-17BYTES因長度而異，與NUMERIC相同F(xiàn)LOAT-1.79E+306至1.79E+308,最多可表示53位數(shù)8BYTESREAL-3.40E+38到3.40E+38，最多可表示24位數(shù)4BYTESAnIntroductiontoDatabaseSystemDATETIME1753/1/1至9999/12/318BYTESSMALLDATETIME1900/1/1至2079/6/64BYTESCHAR1-8000個字符1個字符占1B，尾端空白字符保留VARCHAR1-8000個字符1個字符占1B，尾端空白字符刪除。TEXT2^31-1個字符1個字符占2B，最大可存儲2GBNCHAR1-4000個字符1個字符占2B，尾端空白字符保留NVARCHAR1-4000個字符1個字符占2B，尾端空白字符刪除AnIntroductiontoDatabaseSystemNTEXT2^30-1個字符1個字符占2B，最大可存儲2GBBINARY1-8000個字符在存儲時，SQLSERVER會另外增加4B，尾端空白字符會保留VARBINARY1-8000個字符在存儲時，SQLSERVER會另外增加4B，尾端空白字符會刪除IMAGE2^31-1個字符最大可存儲2GBMONEY-2^63-2^63-18BSMALLMONEY-2^31-2^31-14BTIMESTAMP16進制8BUNIQUEIDENTIFIER全局唯一標識符（GUID）可用NEWID()函數(shù)生成一個該種類型的字段值。AnIntroductiontoDatabaseSystem創(chuàng)建基本表

CREATETABLE<表名> (<列定義>[{，<列定義>|<表約束>}])[例]用SQL命令建立一個學生表S。

CREATETABLES ( SNoCHAR(6), SNVARCHAR(8), SexCHAR(2)DEFAULT'男', AgeINT, DeptVARCHAR(20))<列名><數(shù)據(jù)類型>[DEFAULT][{<列約束>}]

缺省值為“男”AnIntroductiontoDatabaseSystem定義數(shù)據(jù)表的約束正確性有效性相容性數(shù)據(jù)的完整性約束（Constraint）默認（Default）規(guī)則（Rule）觸發(fā)器（Trigger）存儲過程（StoredProcedure）SQLServer的數(shù)據(jù)完整性機制AnIntroductiontoDatabaseSystem完整性約束的基本語法格式[CONSTRAINT<約束名>]<約束類型>NULL/NOTNULLUNIQUEPRIMARYKEYFOREIGNKEYCHECKAnIntroductiontoDatabaseSystemNULL/NOTNULL約束NULL表示“不知道”、“不確定”或“沒有數(shù)據(jù)”的意思主鍵列不允許出現(xiàn)空值 [CONSTRAINT<約束名>][NULL|NOTNULL][例]建立一個S表，對SNo字段進行NOTNULL約束。 CREATETABLES (SNoCHAR(6)CONSTRAINT

S_Cons

NOTNULL, SNVARCHAR(8), SexCHAR(2), AgeINT, DeptVARCHAR(20))可省略約束名稱:SNoCHAR(6)NOTNULLAnIntroductiontoDatabaseSystemUNIQUE約束（惟一約束）指明基本表在某一列或多個列的組合上的取值必須惟一在建立UNIQUE約束時，需要考慮以下幾個因素：使用UNIQUE約束的字段允許為NULL值。一個表中可以允許有多個UNIQUE約束?？梢园裊NIQUE約束定義在多個字段上。UNIQUE約束用于強制在指定字段上創(chuàng)建一個UNIQUE索引，缺省為非聚集索引。

UNIQUE用于定義列約束[CONSTRAINT<約束名>]UNIQUE

UNIQUE用于定義表約束

[CONSTRAINT<約束名>]UNIQUE（<列名>[{,<列名>}]）AnIntroductiontoDatabaseSystem[例]建立一個S表，定義SN為惟一鍵。CREATETABLES( SNoCHAR(6),SNCHAR(8)CONSTRAINT

SN_UniqUNIQUE,SexCHAR(2),AgeINT,DeptVARCHAR(20))SN_Uniq可以省略SNCHAR(8)UNIQUEAnIntroductiontoDatabaseSystem[例]

建立一個S表，定義SN+SEX為惟一鍵，此約束為表約束。CREATETABLES( SNoCHAR(6),SNCHAR(8)UNIQUE,SexCHAR(2),AgeINT,DeptVARCHAR(20),CONSTRAINTS_UNIQUNIQUE(SN,Sex))AnIntroductiontoDatabaseSystemPRIMARYKEY約束（主鍵約束）用于定義基本表的主鍵，起惟一標識作用PRIMARYKEY與UNIQUE的區(qū)別：一個基本表中只能有一個PRIMARYKEY，但可多個UNIQUE對于指定為PRIMARYKEY的一個列或多個列的組合，其中任何一個列都不能出現(xiàn)NULL值，而對于UNIQUE所約束的惟一鍵，則允許為NULL不能為同一個列或一組列既定義UNIQUE，又定義PRIMARYKEY約束。不能為NULL不能重復AnIntroductiontoDatabaseSystemPRIMARYKEY用于定義列約束CONSTRAINT<約束名>PRIMARYKEYPRIMARYKEY用于定義表約束[CONSTRAINT<約束名>]PRIMARYKEY(<列名>[{,<列名>}])AnIntroductiontoDatabaseSystem[例]建立一個S表，定義SNo為S的主鍵，建立另外一個數(shù)據(jù)表C，定義CNo為C的主鍵。

CREATETABLES( SNoCHAR(6)CONSTRAINTS_PrimPRIMARYKEY,SNCHAR(8),SexCHAR(2),AgeINT,DeptVARCHAR(20))CREATETABLEC( CNoCHAR(5)CONSTRAINTC_PrimPRIMARYKEY,CNCHAR(20),CTINT)AnIntroductiontoDatabaseSystem[例]建立一個SC表，定義SNo+CNo為SC的主鍵。CREATETABLESC( SNoCHAR(5)NOTNULL,CNoCHAR(5)NOTNULL,ScoreNUMERIC(4,1),CONSTRAINTSC_PrimPRIMARYKEY(SNo,CNo))

AnIntroductiontoDatabaseSystem

FOREIGNKEY約束（外鍵約束）[CONSTRAINT<約束名>]FOREIGNKEYREFERENCES

<主表名>(<列名>[{,<列名>}])外部鍵從表主鍵主表引用

AnIntroductiontoDatabaseSystem[例]建立一個SC表，定義SNo,CNo為SC的外部鍵。CREATETABLESC( SNoCHAR(5)NOTNULLCONSTRAINTS_ForeFOREIGNKEYREFERENCESS(SNo),CNoCHAR(5)NOTNULLCONSTRAINTC_ForeFOREIGNKEYREFERENCESC(CNo),ScoreNUMERIC(4,1),CONSTRAINTS_C_PrimPRIMARYKEY(SNo,CNo));

AnIntroductiontoDatabaseSystemCHECK約束CHECK約束用來檢查字段值所允許的范圍在建立CHECK約束時，需要考慮以下幾個因素：一個表中可以定義多個CHECK約束。每個字段只能定義一個CHECK約束。在多個字段上定義的CHECK約束必須為表約束。當執(zhí)行INSERT、UNDATE語句時CHECK約束將驗證數(shù)據(jù)。

[CONSTRAINT<約束名>]CHECK(<條件>)AnIntroductiontoDatabaseSystem[]建立一個SC表，定義Score的取值范圍為0～100之間。

CREATETABLESC ( SNoCHAR(5), CNoCHAR(5), ScoreNUMERIC(4,1)CONSTRAINTScore_ChkCHECK(Score>=0ANDScore<=100))AnIntroductiontoDatabaseSystem[例]建立包含完整性定義的學生表。 CREATETABLES ( SNoCHAR(6)CONSTRAINTS_PrimPRIMARYKEY, SNCHAR(8)CONSTRAINTSN_ConsNOTNULL, SexCHAR(2)DEFAULT'男', AgeINTCONSTRAINTAge_ConsNOTNULL CONSTRAINTAge_ChkCHECK(AgeBETWEEN15AND50), DeptCHAR(10)CONSTRAINTDept_ConsNOTNULL)

AnIntroductiontoDatabaseSystemAnIntroductiontoDatabaseSystem數(shù)據(jù)查詢語句格式SELECT[ALL|DISTINCT]<目標列表達式>[，<目標列表達式>]…FROM<表名或視圖名>[，<表名或視圖名>]…[WHERE<條件表達式>][GROUPBY<列名1>[HAVING<條件表達式>]][ORDERBY<列名2>[ASC|DESC]]；

AnIntroductiontoDatabaseSystem綜合舉例(a)

Student學生-課程數(shù)據(jù)庫:學生關(guān)系Student、課程關(guān)系Course和選修關(guān)系SC學號Sno姓名Sname性別Ssex年齡Sage所在系Sdept200215121李勇男20CS200215122劉晨女19IS200215123王敏女18MA200215125張立男19ISAnIntroductiontoDatabaseSystem綜合舉例課程號Cno課程名Cname先行課Cpno學分Ccredit1數(shù)據(jù)庫542數(shù)學23信息系統(tǒng)144操作系統(tǒng)635數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)746數(shù)據(jù)處理27PASCAL語言64Course(b)AnIntroductiontoDatabaseSystem綜合舉例

(c)SC學號Sno課程號Cno成績Grade200215121192200215121285200215121388200215122290200215122380AnIntroductiontoDatabaseSystem綜合舉例查詢“信息”系所有學生的信息。將所有學生的年齡加1歲。查詢學分在3至5之間的課程的名稱和學分。查詢所有姓'張'的學生的姓名、學號和性別。查詢選課表，查詢結(jié)果按學號升序列排列，同一學號的按成績的降序排列。查詢選修了3門及3門以上課程的學生的學號。查詢其他系中比信息系所有學生年齡都大的學生名單和所在系。AnIntroductiontoDatabaseSystem參考答案(1)SELECT*FROMSWHERESD='信息'(2)UPDATESSETSA=SA+1(3)SELECTCN,CCFROMCWHERECCBETWEEN3AND5(4)SELECTSN,SNO,SSFROMSWHERESNLIKE'張%'(5)SELECT*FROMSCORDERBYSNO,GDESC(6)SELECTSNOFROMSCGROUPBYSNOHAVINGCOUNT(SNO)>=5(7)SELECTSN,SDFROMSWHERESA>ALL

(SELECTSAFROMSWHERESD='信息')

ANDSD<>'信息'AnIntroductiontoDatabaseSystemAnIntroductiontoDatabaseSystemE-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換（續(xù)）E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換要解決的問題如何將實體型和實體間的聯(lián)系轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式如何確定這些關(guān)系模式的屬性和碼轉(zhuǎn)換內(nèi)容將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型：將實體、實體的屬性和實體之間的聯(lián)系轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式。AnIntroductiontoDatabaseSystemE-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換原則1.一個實體型轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式。關(guān)系的屬性：實體型的屬性關(guān)系的碼：實體型的碼例，學生實體可以轉(zhuǎn)換為如下關(guān)系模式：

學生（學號，姓名，出生日期，所在系，年級，平均成績）

性別、宿舍、班級、檔案材料、教師、課程、教室、教科書都分別轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式。AnIntroductiontoDatabaseSystemE-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換AnIntroductiontoDatabaseSystemE-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換原則2.一個m:n聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式。關(guān)系的屬性：與該聯(lián)系相連的各實體的碼以