数据库第二章课后题作业

(1)域:一组具有相同数据类型的集合。例如整数的集合,实数的集合,集合{‘男’,‘女’}。
笛卡尔积:给定一组域D1,D2,…,Dn,允许其中某些域是相同的。D1,D2,…,Dn的笛卡尔积为:D1×D2×…×Dn={(d1,d2,…,dn) | di∈Di ,i=1,2,…,n }。笛卡尔积是所有域的所有取值的集合不能重复。 例:集合A=(a,b),集合B=(0,1,2),则两个集合的笛卡尔积:A×B={ (a,0), (a,1), (a,2), (b,0), (b,1), (b,2)}。
关系:D1×D2×…×Dn的子集叫做在域D1,D2,…,Dn上的关系,表示为R(D1,D2,…,Dn) R:关系名,n:关系的度。 关系是一个二维表,表的每行对应一个元组,表的每列对应一个属性。笛卡尔积的全集没有实际意义,取出有实际意义的元组(子集)构成关系。例:专业(专业号,专业名) R:专业 n=2。
元组:笛卡尔积中每一个元素(d1,d2,…,dn)叫做一个n元组,简称元组。 一个元素里有几个就叫几元组。
属性:表的每列对应一个属性。
联系:所有域的所有取值的集合是笛卡尔积,笛卡尔积的子集是关系,笛卡尔积的元素是元组,关系对应的二维表的一行是一个元组,关系对应的二维表的一列是一个属性。
(2)主码:从一个关系中的多个候选码中,选定一个为主码。
候选码:关系中能唯一标识一个元组的属性组为候选码。
外码:设F是基本关系R的一个或一组属性,但不是关系R的码。如果F与基本关系S的主码Ks相对应,则称F是R的外码。基本关系R称为参照关系,基本关系S成为被参照关系。注意!关系R和关系S不一定是不同的关系。例:学生(学号 [主码],姓名,性别,专业号,年龄) 专业(专业号[主码],专业名) “专业号”属性F是学生关系的外码,专业关系S是被参照关系,学生关系R是参照关系。
联系:主码是候选码中的一个。一个关系的属性是另一个关系的主码,这个属性就是这个关系的外码,。
(3)关系模式:是对关系的描述,可以形式化的表示为:R(U,D,DOM,F) R是关系名,U是组成该关系的属性名集合,D是U中属性所来自的域,DOM是属性向域的映像的集合,F是属性间数据的依赖关系的集合。关系模式通常简记为R(U)或R(A1,A2,…,An),R:关系名,A1,A2,…,An:属性名。 关系模式是抽象的型。关系模式是静态的、稳定的。
关系:是关系模式在某一时刻的状态或内容。关系是具体的值。关系是动态的,不断变化的。
关系数据库:在一个给定的应用领域中,所有关系的集合构成一个关系数据库。 关系数据库模式是对关系数据库的描述。关系模式在某一时刻对应的关系的集合称为关系数据库。
联系:关系模式是对关系的描述,关系是关系模式在某一时刻的状态或内容,关系数据库是所有关系的集合。
区别:关系模式是静态的、稳定的,关系是动态的不断变化的。关系模式是抽象的型,关系是具体的值。
5.关系模型的完整性规则有三个,实体完整性、参照完整性和用户自定义完整性。
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不能取空值。**简记为主属性不能为空!**例: 选修(学号,课程号,成绩)[前两个为主码],则”学号“和”课程号“两个属性都不能取空值。
参照完整性规则:若属性(或属性组)F是基本关系R的外码,它与基本关系S的主码Ks相对应,则对于R中每个元组在F上的值必须为:或者取空值,或者等于S中某个元组的主码值。**简记为外码要么为空,要么源自于被参照关系的主码!**例:学生关系中每个元组的”专业号“属性只取两类值:空值(表示该学生未分配专业)、非空值且该值必须是专业关系中某个元组的”专业号“值(表示该学生不可能分配一个不存在的专业)。
用户定义的完整性:针对某一具体关系数据库的约束条件,反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求。例:课程(课程号,课程名,学分)[第一个为主码],则”课程号“属性必须取唯一值、非主属性”课程名“不能取空值、”学分“属性只能取值{1,2,3,4}。

当属性F不是主属性时,外码可以为空。
6.
在这里插入图片描述
(1) Π S N O ( σ J N O = J 1 ( S P J ) ) \Pi_{SNO}(\sigma_{JNO='J1'}(SPJ))
(2) Π S N O ( σ J N O = J 1 P N O = P 1 ( S P J ) ) \Pi_{SNO}(\sigma_{JNO='J1'\cap PNO='P1'}(SPJ))
(3) Π S N O ( σ C O L O R = ( P ) σ J N O = J 1 ( S P J ) ) \Pi_{SNO}(\sigma_{COLOR='红'(P)}\bowtie\sigma_{JNO='J1'}(SPJ))
(4) Π J N O ( S P J ) Π J N O ( σ C O L O R = C I T Y = ( P J S P J ) ) \Pi_{JNO}(SPJ)-\Pi_{JNO}(\sigma_{COLOR='红'\cap CITY='天津'}(P\bowtie J\bowtie SPJ))
(5) Π J N O , P N O ( S P J ) ÷ Π P N O ( σ S N O = S 1 ( S P J ) ) \Pi_{JNO,PNO}(SPJ)\div\Pi_{PNO}(\sigma_{SNO='S1'}(SPJ))
8.一共有8种代数运算,基本运算有并、差、笛卡尔积、投影和选择,其他运算有交、连接和除。
在这里插入图片描述
交运算: R S R \cap S = R ( R S ) R-(R - S)
连接: R A θ B S = σ A θ B ( R × S ) R\underset{AθB}\Join S = \sigma_{AθB}(R\times S)
除: R ( X , Y ) ÷ S ( Y , Z ) = Π X ( R ) Π X ( Π X ( R ) × Π Y ( S ) R ) R(X,Y) \div S(Y,Z)=\Pi_{X}(R)-\Pi_{X}(\Pi_{X}(R)\times \Pi_{Y}(S)-R)

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