2011年下半年上午试卷综合知识

第 54 题


知识点	5种基本的关系代数运算 SQL数据查询扩展的关系代数运算
章/节	计算机软件知识

A. R

B. S

C. R, S

D. RS

相关试题关系数据库SQL简介

第54题

2019年上半年

要将部门表Dept中name列的修改权限赋予用户Ming，并允许Ming将该权限授予他人。实现该要求的SQL语句如下：
GRANT UPDATE(name) ON TABLE Dept TO Ming （）；

第52题

2011年下半年

将Students表的插入权限赋予用户UserA，并允许其将该权限授予他人，应使用的SQL语句为：GRANT (51) TABLE Students TO UserA (52);

第55题

2014年上半年

假定某企业2014年5月的员工工资如下表所示：

知识点讲解

· 5种基本的关系代数运算

· SQL数据查询

· 扩展的关系代数运算

5种基本的关系代数运算

5种基本的关系代数运算包括并、差、笛卡儿积、投影、选择，其他运算可以通过基本的关系运算导出。

并

关系R与S具有相同的关系模式，即R与S的元数相同（结构相同）。关系R和关系S的并（Union）由属于R或属于S的元组构成的集合组成，记作

R∪S={t|t∈R∨t∈S}

式中，t为元组变量。

差

关系R与S具有相同的关系模式。关系R与S的差（Difference）由属于R但不属于S的元组构成的集合组成，记作

R-S={t|t∈R∧t?S}

广义笛卡儿积

两个元数分别为n目和m目的关系R和S的广义笛卡儿积（Extended Cartesian Product）是一个n+m列的元组的集合。元组的前n列是关系R的一个元组，后m列是关系S的一个元组。若R有k₁个元组，S有k₂个元组，则关系R和S的广义笛卡儿积有k₁×k₂个元组。记作

R×S={t|t=﹤t_n,t_m﹥∧t_n∈R∧t_m∈S}

投影

投影（Projection）运算是从关系的垂直方向进行运算，在关系R中选择出若干属性列A组成新的关系。记作

π_A(R)={t[A]|t∈R}

选择

选择（Selection）运算是从关系的水平方向进行运算，是从关系R中选择满足给定条件的诸元素，记作

σ_F(R)={t|t∈R∧F(t)=true}

式中，F中的运算对象是属性名（或列的序号）或常数，运算符是算术比较符和逻辑运算符。

SQL数据查询

SELECT基本结构

语句格式：

SQL查询中的子句顺序：SELECT、FROM、WHERE、GROUP BY、HAVING和ORDER BY。SELECT、FROM是必需的，HAVING子句只能与GROUP BY搭配使用。

（1）SELECT子句对应的是关系代数中的投影运算，用来列出查询结果中的属性。其输出可以是列名、表达式、集函数（AVG、COUNT、MAX、MIN、SUM），DISTINCT选项可以保证查询的结果集中不存在重复元组。

（2）FROM子句对应的是关系代数中的笛卡儿积，它列出的是表达式求值过程中须扫描的关系，即在FROM子句中出现多个基本表或视图时，系统首先执行笛卡儿积操作。

（3）WHERE子句对应的是关系代数中的选择谓词。WHERE子句的条件表达式中可以使用的运算符如下表所示。

WHERE子句的条件表达式中可以使用的运算符

简单查询

SQL最简单的查询是找出关系中满足特定条件的元组，这些查询与关系代数中的选择操作类似。简单查询只需要使用3个保留字，即SELECT、FROM和WHERE。

连接查询

若查询涉及两个以上的表，则称为连接查询。

子查询与聚集函数

1）子查询

子查询也称为嵌套查询，是指一个SELECT-FROM-WHERE查询可以嵌入另一个查询块之中。在SQL中允许多重嵌套。

2）聚集函数

聚集函数是以一个值的集合为输入，返回单个值的函数。SQL提供了5个预定义集合函数，即平均值AVG、最小值MIN、最大值MAX、求和SUM及计数COUNT。

使用ANY和ALL谓词必须同时使用比较运算符，其含义及等价的转换关系如下表所示。

ANY、ALL谓词含义及等价的转换关系

分组查询

1）GROUP BY子句

在WHERE子句后面加上GROUP BY子句可以对元组进行分组，保留字GROUP BY后面跟着一个分组属性列表。最简单的情况是，FROM子句后面只有一个关系，根据分组属性对其元组进行分组。SELECT子句中使用的聚集操作符仅用在每个分组上。

2）HAVING子句

假如元组在分组前按照某种方式加上限制，使得不需要的分组为空，则在GROUP BY子句后面跟一个HAVING子句即可。

当元组含有空值时，应注意以下两点。

.空值在任何聚集操作中都被忽略。它对求和、求平均值和计数都没有影响，也不能是某列的最大值或最小值。

.NULL值可以在分组属性中看作一个一般的值。

更名运算

SQL提供可为关系和属性重新命名的机制，这是通过使用具有以下形式的AS子句来实现的。

AS子句既可出现在SELECT子句中，也可以出现在FROM子句中。

字符串操作

对于字符串进行的最通常的操作是使用LIKE操作符的模式匹配。使用两个特殊的字符来描述模式，即"%"匹配任意字符串、"-"匹配任意一个字符。

视图查询

查询视图表时，系统先从数据字典中取出该视图的定义，然后将定义中的查询语句和对该视图的查询语句结合起来，形成一个修正的查询语句。

扩展的关系代数运算

扩展的关系代数运算可以从基本的关系运算中导出，主要包括以下几种。

交

关系R与S具有相同的关系模式。关系R和S的交由属于R同时又属于S的元组构成的集合组成。关系R和S的交记作

R∩S={t|t∈R∧t∈S}

显然，R∩S=R-(R-S)或者R∩S=S-(S-R）。

连接

连接（Join）分为连接、等值连接和自然连接3种。连接运算是从两个关系的笛卡儿积中选取满足条件的元组。

（1）θ连接。从关系R和S的笛卡儿积中选取属性间满足一定条件的元组。记作

（2）等值连接。当θ为"="时称为等值连接。可以表示为

（3）自然连接。是一种比较特殊的等值连接，它要求两个关系中进行比较的分量必须是相同的属性组，并且在结果集中把重复属性列去掉。

除

除（Division）运算是同时从关系的水平方向和垂直方向进行运算。给定关系R(X,Y)和S(Y,Z)，X、Y、Z为属性组。R÷S应当满足元组在X上的分量值x的象集Y_x包含关系S在属性组Y上投影的集合。其形式定义为

R÷S={t_n[X]|t_n∈R∧π_y(S)?Y_x}

式中，Y_x为x在R中的象集，x=t_n[X]，且R÷S的结果集的属性组为X。

广义投影

广义投影（Generalized Projection）运算允许在投影列表中使用算术运算，实现了对投影运算的扩充。

若有关系R，条件F₁，F₂，…，F_n中的每一个都是涉及R中常量和属性的算术表达式，那么广义投影运算的形式定义为

πF₁,F₂,…,F_n(R)

外连接

外连接（Outer Join）运算是连接运算的扩展，可以处理缺失的信息。外连接运算有3种，即左外连接、右外连接和全外连接。

（1）左外连接。取出左侧关系中所有与右侧关系中任一元组都不匹配的元组，用空值NULL来填充所有来自右侧关系的属性，构成新的元组，将其加入自然连接的结果中。

（2）右外连接。取出右侧关系中所有与左侧关系中任一元组都不匹配的元组，用空值NULL来填充所有来自左侧关系的属性，构成新的元组，将其加入自然连接的结果中。

（3）全外连接。完成左外连接和右外连接的操作。即填充左侧关系中所有与右侧关系中任一元组都不匹配的元组，填充右侧关系中所有与左侧关系中任一元组都不匹配的元组，将产生的新元组加入自然连接的结果中。

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