关系代数作业

数据库关系代数运算例题摘要：1.关系代数简介2.数据库关系代数运算例题详解a.并运算b.交运算c.差运算d.笛卡尔积运算e.投影运算f.选择运算g.连接运算3.总结与展望正文：一、关系代数简介关系代数是一种对关系数据库进行操作的数学理论。

它利用基本的集合运算和关系运算对关系数据库中的数据进行查询、插入、更新和删除等操作。

关系代数的基本运算包括并、交、差、笛卡尔积、投影、选择和连接等。

二、数据库关系代数运算例题详解1.并运算例题1：给定关系R和S，求R并S的结果。

解：设R={1, 2, 3, 4}, S={3, 4, 5, 6}，则R并S={1, 2, 3, 4, 5, 6}。

2.交运算例题2：给定关系R和S，求R交S的结果。

解：设R={1, 2, 3, 4}, S={3, 4, 5, 6}，则R交S={3, 4}。

3.差运算例题3：给定关系R和S，求R差S的结果。

解：设R={1, 2, 3, 4}, S={3, 4, 5, 6}，则R差S={1, 2}。

4.笛卡尔积运算例题4：给定关系R和S，求R与S的笛卡尔积。

解：设R={1, 2}, S={a, b}，则R与S的笛卡尔积为{（1, a），（1, b），（2, a），（2, b）}。

5.投影运算例题5：给定关系T，求T中属性A的投影。

解：设T={（1, 2, 3），（2, 3, 4），（3, 4, 5）}，则T中属性A的投影为{（1，3），（2，3），（3，5）}。

6.选择运算例题6：给定关系T，求满足条件“属性B大于2”的选择结果。

解：设T={（1, 2, 3），（2, 3, 4），（3, 4, 5）}，则满足条件“属性B大于2”的选择结果为{（2，3，4），（3，4，5）}。

7.连接运算例题7：给定关系R和S，求R与S的连接结果。

解：设R={（1, 2），（3, 4）}，S={（2, 3），（4, 5）}，则R与S的连接结果为{（1，2，3），（3，4，5）}。

数据库关系代数运算例题
下面是一个关系代数运算的例题：
已知有两个关系表格R和S，分别包含以下字段：
R(A, B, C)
S(C, D)
问题1: 求R和S的笛卡尔积。

解答1: 笛卡尔积可以利用关系代数的乘积运算来表示。

乘积运算使用 ×符号表示，即 R × S。

问题2: 求R和S的并集。

解答2: 并集可以利用关系代数的并运算来表示。

并运算使用∪符号表示，即 R ∪ S。

问题3: 求R和S的交集。

解答3: 交集可以利用关系代数的交运算来表示。

交运算使用∩ 符号表示，即R ∩ S。

问题4: 求R和S的差集。

解答4: 差集可以利用关系代数的差运算来表示。

差运算使用 - 符号表示，即 R - S。

问题5: 求R关于字段A的投影。

解答5: 投影可以利用关系代数的投影运算来表示。

投影运算使用π 符号表示，即π(A)(R)。

问题6: 求R关于字段A的选择条件为A=1的选择。

解答6: 选择可以利用关系代数的选择运算来表示。

选择运算使用σ 符号表示，即σ(A=1)(R)。

问题7: 求R和S的连接条件为R.C=S.C的自然连接。

解答7: 自然连接可以利用关系代数的连接运算来表示。

连接运算使用⨝符号表示，并在连接条件上加上等式。

即 R ⨝(R.C=S.C) S。

关系代数补充习题（摘自数据库系统导论）单项选择：1. 若关系中的某一属性组的值能唯一地标识一个元组，则称该属性组为________。

(1)主码(2)候选码(3)主属性(4)外码2．________由数据结构、关系操作集合和完整性约束三部分组成。

(1)关系模型(2)关系(3)关系模式(4)关系数据库3．SQL 语言属于________。

(1)关系代数语言(2)元组关系演算语言(3)域关系演算语言(4)具有关系代数和关系演算双重特点的语言4．关系演算是用________来表达查询要求的方式。

(1)谓词(2) 关系的运算(3)元组(4)域5．实体完整性要求主属性不能取空值，这一点可以通过________来保证。

(1)定义外码(2)定义主码(3)用户定义的完整性(4)由关系系统自动6．一组具有相同数据类型的值的集合称为________。

(1)关系(2)属性(3)分量(4)域7．在一个关系中，不能有相同的________。

(1)记录(2)属性(3)分量(4)域8．关系是________。

(1)型(2)静态的(3)稳定的(4)关系模型的一个实例9．所谓空值就是________的值。

(1)数值0 (2)空的字符串(3)未知的值(4)任何值10．集合R 与S 的差表示为________。

(1){t|t∈R∨t∈S} (2){t|t∈R∧フt∈S} (3) {t|t∈R∧t∈S}(4) {tｒtｓ|tｒ∈R ∧tｓ∈S}问答题2.1 本章中，我们声称并、交、积和（自然）连接都具有交互性和结合性。

证明之。

2.2 在Codd 最初定义的八个操作符中，并、差、积、选择和投影可以被认为是基本的。

试用这五种基本操作来表示自然连接、交和除。

2.3 如果A 和B 没有共同的属性，则A JOIN B 等价于A TIMES B。

对其进行证明。

如果A 和B 有相同的表头，则上述表达式等价于什么？2.4 证明2.2 中提到的五个基本操作符是基本的（证明任意一个不能被其余四个来表示）。

关系代数习题1.设有如图所示的关系R、W和D，计算下列关系代数：（1）R1＝（2）R2＝（3）R3＝（4）R4＝（5）R5＝2.设关系R、S和S’如图2.1所示，计算：（1）R1＝R∪S’；（2）R2＝R-S’；（3）R3＝R×S；（4）R4＝R∞A=CS＝σA=C(R×S)；（5）R5＝R∞S＝∏A,B,CσR.B=S.B(R×S)。

3.设有如下关系：学生（学号，姓名，性别，专业，出生日期）教师（教师编号，姓名，所在部门，职称）授课（教师编号，学号，课程编号，课程名称，教材，学分，成绩）1）查找学习“数据库原理”课程且成绩不及格的学生学号和任课教师编号；2）查找学习“英语”课程的“计算机应用”专业学生的学号、姓名和成绩。

（中）4.设有如下关系：S（S#,SNAME,AGE,SEX）/*学生（学号，姓名，年龄，性别）*/ C（C#,CNAME,TEACHER）/*课程（课程号，课程名，任课教师）*/SC（S#,C#,GRADE）/*成绩（学号，课程号，成绩）*/查询：（1）教师“程军”所授课程的课程号和课程名；（2）“李强”同学不学课程的课程号；（3）至少选修了课程号为k1和k5的学生学号；（4）选修课程包含学号为2的学生所修课程的学生学号。

（中－难）5.设有如下关系：图书关系B（图书编号B#，图书名T，作者A，出版社P）；读者关系R（借书证号C#，读者名N，读者地址D）；借阅关系L（C#，B#，借书日期E，还书标志BZ）；BZ=‘1’表示已还；BZ=‘0’表示未还；查询:（1）“工业出版社”出版的图书名；（2）查询99年12月31日以前借书未还的读者名与书名。

答案：1.ABabcbdec bd A B a b de R R A R .B S .B C a b b c a b e a a b b db bc c b e a c b bd de b c d e e a d e b d R A R .B S .Ba b e a c b b c d e b d R A B C a b c a b d c b c cC b d Rea2.3.（1）（2）4.（1）（2）（3）（4）5.（1）（2）。

关系模式如下：
⏹职工: E（ename， eno， bdate， addr， salary， dno）
姓名工号出生日期家庭地址工资所在部门编号
⏹部门: D（dname， dno， eno）
部门名称部门编号部门负责人的工号
⏹项目: P（pname， pno， city， dno）
项目名称项目编号所在城市主管部门编号
⏹工作: W（eno， pno， hours）
职工工号项目编号工作时间
⏹职工家属:Depend（eno， name， sex）
职工工号家属的姓名家属的性别
请用关系代数表达式来表示下述数据查询操作。

1)检索所有部门负责人的工号和姓名；
2)检索职工Smith所参与的项目的编号和名称；
3)检索拥有两个或两个以上家属的职工的姓名；
4)检索不带家属的职工的姓名；
5)检索参加过‘p2’号项目的职工的工号；
6)检索只参加过‘p2’号项目的职工的姓名；
7)检索参加了所有项目的职工的工号；
8)检索全体3号部门的职工都参加了的项目的编号和名称；
9)检索工资收入最高的职工的姓名；
10)查询每一个部门中工资收入最高的职工，结果返回部门编号以及该部门中工资收入最高
的职工的工号。

11)检索只参加过一个项目的职工的姓名；。

小测验1(一)单项选择题1．关系模型基本的数据结构是（D）A．树B．图 C.索引 D.关系2．关系数据库的查询语言是一种（C）A 过程性语言 B.第三代语言c．非过程性语言 D.高级程序设计语言3．关系模型中，实体完整性规则是（B）A．实体不允许是空实体 B.实体的主键值不允许是空值c．实体的外键值不允许是空值 D.实体的属性值不允许是空值4．关系数据库的数据操作分为两类（A）A．查询和更新 B.排序和索引c．插入和删除 D.修改和排序5．在关系模型中，下列说法正确的为( D )。

A．关系中存在可分解的属性值B. 关系中允许出现相同的元组C.关系中考虑元组的顺序D．元组中，属性理沦上是无序的，但使用时按习惯考虑列的顺序6. 在关系模型中，下列说法正确的为（B）A．关系中元组在组成主键的属性上可以有空值B．关系中元组在组成主键的属性上不能有空值C．主键值起不了唯一标识元组的作用D．关系中可引用不存在的实体7．下列为非过程语言的为( C )。

A．汇编语言 B.PASCAL语言‘C．关系查询语言D．C语言8．设关系R、s、w各有10个元组，则这三个关系的笛卡尔积的基数为（C）A．10 B.30 C．1000 D.不确定（与计算结果有关）9．关系代数中，一般联接操作由（A）组合而成。

A．笛卡尔积和选择 B.笛卡尔积、选择和投影C．笛卡尔积和投影 D.投影和选择10．设关系R和S的属性个数分别为r和s，那么(R x S)操作结果的属性个数为( A )A．r十s B.r-s C．r×s D.max(r,s)11．设关系R和s的结构相同,且各有100个元组，则这两个关系的并操作结果的元组个数为（D）A．100 B.小于等于100 C.200 D. 小于等于20012．关系代数的交操作可以由（B）操作组合而成。

A．并和差 B.差C．选择 D.联接13．如果两个关系没有公共属性，那么其自然联接操作（A）A．转化为笛卡尔积操作B．转化为联接操作c．转化为外部并操作D．结果为空关系14．设关系R和S的值如下：B）A．1 B.2 C．3 D.415．在14题中，操作结果的元组个数是（）。

一、若关系X、Y、Z如图所示，求：（1）∏A,C(X) （2）σB <'3' (X)（3） X ⋈ Y （4）X ÷ Z（5） X ⋈ ZX.B<Z.BX Y Z答案：（1） （2）（3） （4）（5）A X.BC Z.B C 1 1 1 3 2 1 1 1 2 4 1 2 4 3 2 3 2 4 3 2 4 1 2 3 2 4 1 2 2 4A C1 1 3 4 3 14422AB C 1 1 3 4 1 2 2 11 4 4 2A B C D1 1 4 3 1 3 1 3 1 12 2 1 1 2 2 A 3给定如下关系：S（S#，SN，SA，SD） S#表示学号，SN表示姓名，SA表示年龄，SD表示所在系C（C#，CN，PC#） C#表示课程号，CN表示课程名，PC#表示先修课程号SC（S#，C#，G） S#、C#含义同上，G表示成绩试用关系代数完成如下查询操作：（1）查询修读课程号为C1、成绩为A的所有学生姓名。

（2）查询年龄为23岁的学生所修读的课程名。

（3）查询至少修读一门“数据库原理”课程的学生姓名。

（4）查询修读所有课程的同学姓名。

（5）查询选修了先修课程号PC为6的课程学生学号。

每小题4分（共20分）解：(1) ∏SN（S⋈∏S#（σC#=“C1”∧G=”A”（SC)））（2）∏CN（C⋈∏C#（SC⋈∏S#(σSA=23 (S)))（3）∏SN（S⋈∏S#(SC⋈∏C#(σCN=‘数据库原理’(C))) （4）∏SN（S⋈（∏S#，C#(SC)÷（∏C# (C)））（5）∏S#（SC⋈∏C#(σPC=‘6’(C))解：（1）SELECT S.SNFROM S, SCWHERE SC.C#=’C1’ AND SC.G=’A’ AND SC.S#=S.S#（2） SELECT FROM S,SC,CWHERE S.SA=23 AND S.S#=SC.S# AND SC.C#=C.C#（3）SELECT S.SNFROM S,SC SCX,SC SCYWHERE SCX.S#=’S5’AND SCX.C#=SCY.C# AND SCY.S#=S.S# (4)。

数据库（关系代数）练习题习题一实体联系图（e-r图）1、设立某汽车运输公司数据库中存有三个实体集，一就是“车队”实体集，属性存有车队号、车队名；二就是“车辆”实体集，属性存有车牌号、厂家、出厂日期；三就是“司机”实体集，属性存有司机编号、姓名、电话。

设车队与司机之间存在“聘用”联系，每个车队可以聘用若干司机，但每个司机只能应聘于一个车队，车队聘用司机有聘期；司机与车辆之间存在“使用”联系，司机使用车辆有使用日期和公里数，每个司机可以使用多辆汽车，每辆车可以被多个司机使用。

要求：画出e-r图，并在图上注明属性、联系的类型。

2、某学校管理系统中有三个部门：后勤部、教务处和财务处。

后勤部用来管理学生的住宿；教务处用来管理学生选课和教师任课；财务处用来管理发放教师的工资。

后勤部涉及到的实体及实体之间的联系如下：学生：属性存有学号、姓名、性别、年龄、专业和入学时间?宿舍：楼号、房间、档次一个学生只能住在一个宿舍，一个宿舍能住多个学生，学生住宿要交租金。

教务处涉及到的实体及实体之间的联系如下：学生：属性存有学号、姓名、性别、年龄、专业和入学时间教师：属性存有教师号、姓名、性别、职称、专业课程：属性存有课程号、课程名、学时数、专业一个学生可以选多门课，一门课可以由多个学生选修；一个教师可以教多门课，一门课也可以由多个老师教；学生选修某门课有一个成绩；教师教某门课有一个工作量。

财务处涉及到的实体及实体之间的联系如下：教师：属性有教师号、姓名、性别、职称、专业工资：属性存有基本工资、上班工资、物主、工资编号一个教师只能领一份工资，一份工资只能由一个教师领，领工资时应注明是某月工资。

试画出以上各实体的e-r图关系代数1、建有一个spj数据库，包含s、p、j、spj四个关系模式：s（sno，sname，status，city）；p（pno，pname，color，weight）；j（jno，jname，city）；spj （sno，pno，jno，qty）；供应商表s由供应商代码sno，供应商姓名sname，供应商状态status，供应商所在城市city组成；零件表中p由零件代码pno，零件名pname，颜色color，重量weight共同组成；工程项目表j由工程项目代码jno，工程项目名jname，工程项目所在城市city组成；供应情况表spj由供应商代码sno，零件代码pno，工程项目代码jno，供应数量qty组成，表示某供应商供应某种零件给某工程项目的数量为qty。