Специальные реляционные операторы

Выборка (ограничение, селекция) Определение 6. Выборкой (ограничением, селекцией) на отношении с условием называется отношение с тем же заголовком, что и у отношения, и телом, состоящем из кортежей, значения атрибутов которых при подстановке в условие дают значение ИСТИНА. представляет собой логическое выражение, в которое могут входить атрибуты отношения и (или) скалярные выражения.

В простейшем случае условие имеет вид, где — один из операторов сравнения (и т.д.), а и — атрибуты отношения или скалярные значения. Такие выборки называютсявыборки (тэта-выборки) илиограничения, -селекции.

Синтаксис операции выборки:

.

или.

Пример 6. Пусть дано отношение с информацией о сотрудниках:

Таблица 9 Отношение A.

Результат выборки будет иметь вид:

Таблица 10 Отношение A WHERE Зарплата<3000.

Смысл операции выборки очевиден — выбрать кортежи отношения, удовлетворяющие некоторому условию. Таким образом, операция выборки дает «горизонтальный срез» отношения по некоторому условию.

Проекция Определение 7. Проекцией отношения по атрибутам, где каждый из атрибутов принадлежит отношению, называется отношение с заголовком и телом, содержащим множество кортежей вида, таких, для которых в отношении найдутся кортежи со значением атрибута равным, значением атрибута равным, …, значением атрибута равным .

Синтаксис операции проекции:

Замечание. Операция проекции дает «вертикальный срез» отношения, в котором удалены все возникшие при таком срезе дубликаты кортежей.

Пример 7. Пусть дано отношение с информацией о поставщиках, включающих наименование и месторасположение:

Таблица 11 Отношение A (Поставщики).

Проекция будет иметь вид:

Таблица 12 Отношение A[Город поставщика].

Соединение Операция соединения отношений, наряду с операциями выборки и проекции, является одной из наиболее важных реляционных операций.

Обычно рассматривается несколько разновидностей операции соединения:

Общая операция соединения.

— соединение (тэта-соединение).

Экви-соединение.

Естественное соединение.

Наиболее важным из этих частных случаев является операция естественного соединения. Все разновидности соединения являются частными случаями общей операции соединения.

Общая операция соединения Определение 8. Соединением отношений и по условию называется отношение.

представляет собой логическое выражение, в которое могут входить атрибуты отношений и и (или) скалярные выражения.

Таким образом, операция соединения есть результат последовательного применения операций декартового произведения и выборки. Если в отношениях и имеются атрибуты с одинаковыми наименованиями, то перед выполнением соединения такие атрибуты необходимо переименовать.

Тэта-соединение Определение 9. Пусть отношение содержит атрибут, отношение содержит атрибут, а — один из операторов сравнения (и т.д.). Тогдасоединением отношения по атрибуту с отношением по атрибуту называют отношение.

Это частный случай операции общего соединения.

Иногда, для операциисоединения применяют следующий, более короткий синтаксис:

Пример 8. Рассмотрим некоторую компанию, в которой хранятся данные о поставщиках и поставляемых деталях. Пусть поставщикам и деталям присвоен некий статус. Пусть бизнес компании организован таким образом, что поставщики имеют право поставлять только те детали, статус которых не выше статуса поставщика (смысл этого может быть в том, что хороший поставщик с высоким статусом может поставлять больше разновидностей деталей, а плохой поставщик с низким статусом может поставлять только ограниченный список деталей, важность которых (статус детали) не очень высока).

Таблица 13 Отношение A (Поставщики).

Таблица 14 Отношение B (Детали).

Ответ на вопрос «какие поставщики имеют право поставлять какие детали?» даетсоединение :

Таблица 15 Отношение «Какие поставщики поставляют какие детали» .

Экви-соединение Наиболее важным частным случаемсоединения является случай, когда есть просто равенство.

Синтаксис экви-соединения:

Пример 9. Пусть имеются отношения, и, хранящие информацию о поставщиках, деталях и поставках соответственно (для удобства введем краткие наименования атрибутов):

Таблица 16 Отношение P (Поставщики).

Таблица 17 Отношение D (Детали).

Таблица 18 Отношение PD (Поставки).

Ответ на вопрос, какие детали поставляются поставщиками, дает экви-соединение. На самом деле, т.к. в отношениях имеются одинаковые атрибуты, то требуется сначала переименовать атрибуты, а потом выполнить экви-соединение. Запись становится более громоздкой:

Обычно, такой сложной формой записи не пользуются. Но как бы то ни было, в результате имеем отношение:

Таблица 19 Отношение «Какие детали поставляются какими поставщиками» .

Недостатком экви-соединения является то, что если соединение происходит по атрибутам с одинаковыми наименованиями (а так чаще всего и происходит!), то в результатирующем отношении появляется два атрибута с одинаковыми значениями. В нашем примере атрибуты PNUM1 и PNUM2 содержат дублирующие данные. Избавиться от этого недостатка можно, взяв проекцию по всем атрибутам, кроме одного из дублирующих. Именно так действует естественное соединение.