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

一、了解关系数据库有关概念二、了解关系运算、关系代数三、了解关系模型的数学定义四、了解关系的规范化理论

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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

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