西安交通大学：《计算机软件基础》第12单元 关系数据库及数学基础

第12单元 关系数据库 及数学基础 计算机软件基础 The software bas ic of computer 下一页 主讲:赵英良 西安交通大学 计算机教学实验中心

下一页 计算机软件基础 The software basic of computer 主讲：赵英良 西安交通大学 计算机教学实验中心 第12单元 关系数据库 及数学基础

上节内容总结(一) 一基本知识 1.什么是数据库及相关概念(数据、库、系统), 功能(高级的用户接□、查询和优化、数据目录管理、 并发控制、恢复功能、完整性约束检查、访问控制)、 数据的定义、建立和维护、管理、通信 特点(最小冗余、可以最优方式提供数据共享、数 据的独立性、实现数的统一管理) 2.数据库管理的四个发展阶段(手工管理阶段、文件 系统阶段、数据库系统阶段、分布式数据库系统阶 段) 上一页 发展趋势(可视化、多媒体、面向对象的处理、 停止放映 交叉平台、开放式) 3常见的数据库系统 第2页

下一页 上一页 停止放映 第2页 上节内容总结（一） ⚫ 一基本知识 ⚫ 1.什么是数据库及相关概念（数据、库、系统）， ⚫ 功能（高级的用户接口、查询和优化、数据目录管理、 并发控制、恢复功能、完整性约束检查、访问控制）、 ⚫ 数据的定义、建立和维护、管理、通信 ⚫ 特点（最小冗余、可以以最优方式提供数据共享、数 据的独立性、实现数据的统一管理） ⚫ 2.数据库管理的四个发展阶段（手工管理阶段、文件 系统阶段、数据库系统阶段、分布式数据库系统阶 段）， –发展趋势（可视化、多媒体、面向对象的处理、 交叉平台、开放式） ⚫ 3.常见的数据库系统

上节内容总结(二) 二数据模型 1.数据加工的三个领域(现实、概念、数据), 2.实体模型(实体、属性、总体、个体、 总体间的关系)、E-R图 3.数据模型、 数据模型的三种类型(层次、网络、关系) 数据库系统的结构 1.数据库系统的组成 上一页 2.数据库的三种视图(用户、全局、物理视图) 停止放映 三级模式结构(用户、逻辑、存储模式) 四计算模式 单主机、分布式 Client/server、网络计算模式) 第3页

下一页 上一页 停止放映 第3页 上节内容总结（二） ⚫ 二 数据模型 ⚫ 1.数据加工的三个领域（现实、概念、数据）， ⚫ 2.实体模型（实体、属性、总体、个体、 ⚫ 总体间的关系）、E-R图 ⚫ 3.数据模型、 ⚫ 数据模型的三种类型（层次、网络、关系） ⚫ 三 数据库系统的结构 ⚫ 1.数据库系统的组成 ⚫ 2.数据库的三种视图 （用户、全局、物理视图） ⚫ 三级模式结构 （用户、逻辑、存储模式） ⚫ 四 计算模式 ⚫ 单主机、分布式Client/Server、网络计算模式）

教学目标 了解关系数据库有关概念 ●了解关系运算、关系代数 了解关系模型的数学定义 了解关系的规范化理论 上一页 停止放映 下一页 第4页

下一页 上一页 停止放映 第4页 教学目标 ⚫ 了解关系数据库有关概念 ⚫ 了解关系运算、关系代数 ⚫ 了解关系模型的数学定义 ⚫ 了解关系的规范化理论

教学要求 ●了解关系数据库有关概念 数据库记录、字段、类型、值域 ●了解关系运算、关系代数 选择运算、投影运算、联结运算 关系的并、交、差、选择、投影等运算 ●了解关系模型的数学定义 ●了解关系的规范化理论 第一范式、第二范式、第三范式 上一页 停止放映 下一页 第5页

下一页 上一页 停止放映 第5页 教学要求 ⚫ 了解关系数据库有关概念 –数据库记录、字段、类型、值域 ⚫ 了解关系运算、关系代数 –选择运算、投影运算、联结运算 –关系的并、交、差、选择、投影等运算 ⚫ 了解关系模型的数学定义 ⚫ 了解关系的规范化理论 –第一范式、第二范式、第三范式

本单元涉及内容 ●第7章关系数据库系统基础 7.1关系模型的数学定义和关系代数 7.1.1关系模型的数学定义 7.1.1关系代数及关系运算 7.3关系数据库理论 7.3.1概述 上一页 7.3.2数据依赖 停止放映 7.3.3规范化 下一页 第6页

下一页 上一页 停止放映 第6页 本单元涉及内容 ⚫ 第7章 关系数据库系统基础 –7.1 关系模型的数学定义和关系代数 • 7.1 .1 关系模型的数学定义 • 7.1 .1 关系代数及关系运算 –7.3 关系数据库理论 • 7.3 .1 概述 • 7.3 .2 数据依赖 • 7.3 .3 规范化

、关系模型的数学定义和关系代数 ●关系DB是建立在关系理论和关系 代数严格的数学基础之上。前面 介绍了基于RDBS上的关系运算, 下面对关系数据模型进行较为严 格的数学定义和描述。 上一页 停止放映 下一页 第7页

下一页 上一页 停止放映 第7页 一、关系模型的数学定义和关系代数 ⚫ 关系DB是建立在关系理论和关系 代数严格的数学基础之上。前面 介绍了基于RDBS上的关系运算， 下面对关系数据模型进行较为严 格的数学定义和描述

1关系模型的数学定义 ●(1)域、元组和关系 ●域( Domain)同类型值的集合。例如,整数集合、字 母集合等。 ●元组( Tuple)设有一组域D1,D2,…,Dn,则以下集合 中的每个元素(d1,d2,…,an)称为一个元组(n元组);每 个d值称为一个分量: D1xD2x…xDn={(d1,d2,…,a)|d1∈D,i=1,2,…,n} ●关系( Relation)D1xD2x…xDn的子集称为域D 上一页 D2…,Dn上的一个关系。 停止放映 下一页 第8页

下一页 上一页 停止放映 第8页 1.关系模型的数学定义 ⚫ (1)域、元组和关系 ⚫ 域（Domain）同类型值的集合。例如，整数集合、字 母集合等。 ⚫ 元组（Tuple）设有一组域D1，D2，…,Dn ,则以下集合 中的每个元素(d1,d2,…,dn)称为一个元组(n元组);每 个di值称为一个分量: D1 xD2 x…xDn = {(d1,d2,…,dn)|di  Di,i=1,2,…,n} ⚫ 关系（Relation） D1 xD2 x…xDn 的子集称为域D1 ， D2 ，…，Dn 上的一个关系

(2)笛卡尔乘积 ●设D1,D2,…,D为n个任意集合。定义D,D,…,Dn的 笛卡尔乘积为 DxD2xxDn={(d1,d2,…,adn)d1∈D;,i=1,2,,n} 可读作: 笛卡尔乘积中的每一个元素(d1,d2,…,an)叫做一个n元 元组,元组中的d称为该元组的第i个分量。 元组中个分量di的位置不能任意颠倒,因为d1∈D1。 上一页 停止放映 下一页 第9页

下一页 上一页 停止放映 第9页 (2)笛卡尔乘积 ⚫ 设D1，D2，…,Dn为n个任意集合。定义D1，D2，…,Dn的 笛卡尔乘积为: D1xD2...Dn={(d1,d2,…,dn)| di  Di,i=1,2,…,n} 可读作: 笛卡尔乘积中的每一个元素(d1,d2,…,dn)叫做一个n元 元组,元组中的di称为该元组的第i个分量。 元组中个分量di的位置不能任意颠倒，因为di  Di

举例 ●设有三个集合:NAME、AGE、SEX NAME AGE SEX NAS 刘王 x/21 男女 NAME AGE SEX 20 刘21男 刘21女 个元组刘20男 NAME×AGE×SEX= 刘20女 (d1,d2,d3)ldi∈pi,i=1,2,3}王21男 王21女 上一页 其中(刘21,男是一个元组,刘21,男分别王20男 停止放映 为3个分量. 王20女 下一页 从NAS中选出与刘有关的元组,就构成 一个关系。 第10页

下一页 上一页 停止放映 第10页 举例 ⚫ 设有三个集合：NAME、AGE、SEX NAME AGE SEX NAS   = 刘 王 21 20 男 女 NAME AGE SEX 刘 21 男 刘 21 女 刘 20 男 刘 20 女 王 21 男 王 21 女 王 20 男 王 20 女 NAME AGE SEX = {（d1,d2,d3）|di  Di, i=1,2,3} 其中(刘,21,男)是一个元组, 刘,21,男分别 为3个分量. 一个元组 从NAS中选出与刘有关的元组，就构成 一个关系