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第2章关系模型和关系运算理论(2008)

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数据库原理及应用第2章课后习题答案

数据库原理及应用第2章课后习题答案

习题21、试述概念模型的作用。

概念层数据模型，也称为概念模型或信息模型，它是从数据的应用语义角度来抽取模型，并按照用户的观点来对数据和信息进行建模，这类模型主要用于数据库设计阶段，它与具体的数据库管理系统无关。

概念模型一方面应该具有较强的语义表达能力，能够方便、直接地表达应用中的各种语义知识，另一方面它还应该简单、清晰、易于用户理解，它是用户和设计人员交流的工具。

2、解释“三个世界”之间的联系。

从客观世界、信息世界到数据世界是一个认识的过程，也是抽象和映射的过程。

在计算机数据库中存储的数据，是经过两级抽象而来的，并且反映的是现实世界的有关信息。

现实世界的复杂事物经过两级抽象的结果就是数据模型。

而抽象的过程是先将现实世界抽象为信息世界的实体模型，然后再将实体模型经过二级抽象得到数据库系统支持的数据模型。

3、定义并解释下列术语。

1）实体客观存在并可相互区别的事物称为实体（Entity）。

实体可以是具体的人、事、物，也可以是抽象的概念或联系。

2）实体型具有相同特征的实体称为实体型（Entity Type）。

3）实体集同属于一个实体型的实体的集合称为实体集（Entity Set）。

4）属性属性（Attribute）就是描述实体的特性或性质的数据。

5）码能够唯一标识一个实体的属性或属性集称为码（Key）。

如果码是由几个属性构成的，则其中不能有多余的属性。

即必须是几个属性全部给出才能唯一标识一个实体。

码是区别实体集中不同实体的关键属性，也称为关键字或键。

6）实体-联系图：采用图形的形式描述实体-联系模型称为实体-联系图。

4、学校中有若干个系，每个系有若干个班级和教研室，每个教研室有若干个教员，其中教授和副教授各带若干研究生，每个班有若干学生，每个学生选修若干课程，每门课程由若干学生选修。

试用E-R图画出此学校的概念模型。

给出主要实体（系、班级、教研室、学生、教员、课程）的E-R图5、某工厂生产若干产品，每种产品由不同的零件组成，每种零件可用在不同的产品上。

[理学]第2章关系模型和关系运算理论2008 [自动保存的

[理学]第2章关系模型和关系运算理论2008 [自动保存的
例如学生的年龄定义为两位整数，范围还太大，我们可以 写如下规则把年龄限制在15～30岁之间：
CHECK（AGE BETWEEN 15 AND 30）
返 回
2020/12/27
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2.1.4 关系模型的三层体系结构
-- 关系模式（1）
关系模型中，记录类型称为关系模式，而关系模式 的集合就是数据库的概念模式。在系统实现时，关 系模式和属性的命名一般都用英文单词。
一般术语 字段、数据项 记录类型 记录1
记录2 文 记录3 件
记录4 字段值
关系模型术语 属性 关系模式 元组1
元组2 关 元组3 系
元组4 属性值
图2.2 关系模型的术语
2020/12/27
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8
2.1.1 基本术语(4)
关键码(key,简称键)由一个或多个属性组成。在实 际使用中，有下列几种键。
第2章 关系模型和 关系运算理论
2020/12/27
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1
本章重要概念（1）
（1）基本概念
关系模型，关键码（主键和外键），关系的定义和性质， 三类完整性规则，过程性语言与非过程性语言。
（2）关系代数
五个基本操作，四个组合操作，七个扩充操作。
（3）关系演算
元组关系演算和域关系演算的原子公式、公式的定义。 关系演算的安全性和等价性。
（4）关系代数表达式的优化
关系代数表达式的等价及其转换规则，启发式优化算法。
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本章重要概念（2）
（5）关系逻辑
谓词、原子、规则和查询，规则的安全性，用规则模拟 关系代数表达式。
本章介绍：
关系模型的基本概念 关系代数 关系演算 关系代数表达式的优化 关系逻辑

数据库课后答案71737

数据库课后答案71737

目录第1部分课程的教与学第2部分各章习题解答及自测题第1章数据库概论基本内容分析教材中习题1的解答自测题自测题答案第2章关系模型和关系运算理论基本内容分析教材中习题2的解答自测题自测题答案第3章关系数据库语言SQL基本内容分析教材中习题3的解答自测题自测题答案第4章关系数据库的规范化设计基本内容分析教材中习题4的解答自测题自测题答案第5章数据库设计与ER模型基本内容分析教材中习题5的解答自测题自测题答案第6章数据库的存储结构基本内容分析教材中习题6的解答第7章系统实现技术基本内容分析教材中习题7的解答自测题自测题答案第8章对象数据库系统基本内容分析教材中习题8的解答自测题自测题答案第9章分布式数据库系统基本内容分析教材中习题9的解答自测题自测题答案第10章中间件技术基本内容分析教材中习题10的解答自测题及答案第11章数据库与WWW基本内容分析教材中习题11的解答第12章 XML技术基本内容分析教材中习题12的解答第2部分各章习题解答及自测题第1章数据库概论基本内容分析1.1.1 本章的重要概念（1）DB、DBMS和DBS的定义（2）数据管理技术的发展阶段人工管理阶段、文件系统阶段、数据库系统阶段和高级数据库技术阶段等各阶段的特点。

（3）数据描述概念设计、逻辑设计和物理设计等各阶段中数据描述的术语，概念设计中实体间二元联系的描述（1:1，1:N，M:N）。

（4）数据模型数据模型的定义，两类数据模型，逻辑模型的形式定义，ER模型，层次模型、网状模型、关系模型和面向对象模型的数据结构以及联系的实现方式。

（5）DB的体系结构三级结构，两级映像，两级数据独立性，体系结构各个层次中记录的联系。

（6）DBMSDBMS的工作模式、主要功能和模块组成。

（7）DBSDBS的组成，DBA，DBS的全局结构，DBS结构的分类。

1.1.2本章的重点篇幅（1）教材P23的图（四种逻辑数据模型的比较）。

（2）教材P25的图（DB的体系结构）。

[理学]sql-课件-第2章-关系模型

[理学]sql-课件-第2章-关系模型
山东财政学院计算机信息工程学院
例子
例如，选择贷款额大于12000元并由经七路支行发放的 贷款
branch_name='经七路支行' ∧ amount>12000（Loan）
loan_number（贷款号） L-15 L-16
branch_name（支行名称） 经七路支行 经七路支行
amount（金额） 15 000 13 000
相关符号
A，t[A]， A
若A={Ai1，Ai2，…，Aik}，其中Ai1，Ai2，…，Aik是 A1，A2，…，An中的一部分，则A称为属性列或域列 。t[A]=(t[Ai1]，t[Ai2]，…，t[Aik])表示元组t在属性 列A上诸分量的集合。A则表示{A1，A2，…，An}中 去掉{Ai1，Ai2，…，Aik}后剩余的属性组。
实体以及实体间的各种联系均用关系来表示。在用户看来， 关系模型中数据的逻辑结构是二维表格。 关系模型支持对数据库中数据的各种操作，这些操作称为关 系代数操作。 关系模型允许定义四类完整性约束，即域完整性约束、实体 完整性约束、引用完整性约束和用户定义完整性约束，
山东财政学院计算机信息工程学院
关系模型的优点
山东财政学院计算机信息工程学院
基本概念
关系：是二维表的一个抽象，是一种规范化了的二维 表。
列的名字称为属性（attribute）。 每个属性都有一个取值范围，这个取值范围称为属性
的值域（domain）。 表中的一行称为元组，它对应各个属性的某个具体属
性值。 元组的集合就称为关系。
山东财政学院计算机信息工程学院
相关符号
tr ts R为n目关系，S为m目关系。tr R，tsS， tr ts称 为元组的连接。它是一个n + m列的元组，前n个分 量为R中的一个n元组，后m个分量为S中的一个m

数据库系统教程课后答案(施伯乐)(第二版)

数据库系统教程课后答案(施伯乐)(第二版)

目录第1部分课程的教与学第2部分各章习题解答及自测题第1章数据库概论1.1 基本内容分析1.2 教材中习题1的解答1.3 自测题1.4 自测题答案第2章关系模型和关系运算理论2.1基本内容分析2.2 教材中习题2的解答2.3 自测题2.4 自测题答案第3章关系数据库语言SQL3.1基本内容分析3.2 教材中习题3的解答3.3 自测题3.4 自测题答案第4章关系数据库的规范化设计4.1基本内容分析4.2 教材中习题4的解答4.3 自测题4.4 自测题答案第5章数据库设计与ER模型5.1基本内容分析5.2 教材中习题5的解答5.3 自测题5.4 自测题答案第6章数据库的存储结构6.1基本内容分析6.2 教材中习题6的解答第7章系统实现技术7.1基本内容分析7.2 教材中习题7的解答7.3 自测题7.4 自测题答案第8章对象数据库系统8.1基本内容分析8.2 教材中习题8的解答8.3 自测题8.4 自测题答案第9章分布式数据库系统9.1基本内容分析9.2 教材中习题9的解答9.3 自测题9.4 自测题答案第10章中间件技术10.1基本内容分析10.2 教材中习题10的解答10.3 自测题及答案第11章数据库与WWW11.1基本内容分析11.2 教材中习题11的解答第12章 XML技术12.1基本内容分析12.2 教材中习题12的解答学习推荐书目1．国内出版的数据库教材（1）施伯乐,丁宝康,汪卫. 数据库系统教程(第2版). 北京:高等教育出版社,2003（2）丁宝康,董健全. 数据库实用教程(第2版). 北京:清华大学出版社,2003（3）施伯乐,丁宝康. 数据库技术. 北京:科学出版社,2002（4）王能斌. 数据库系统教程(上、下册). 北京:电子工业出版社,2002（5）闪四清. 数据库系统原理与应用教程. 北京:清华大学出版社,2001（6）萨师煊,王珊. 数据库系统概论(第3版). 北京:高等教育出版社,2000（7）庄成三,洪玫,杨秋辉. 数据库系统原理及其应用. 北京:电子工业出版社,20002．出版的国外数据库教材（中文版或影印版）（1）Silberschatz A，Korth H F，Sudarshan S. 数据库系统概念(第4版). 杨冬青,唐世渭等译. 北京:机械工业出版社,2003（2）Elmasri R A，Navathe S B. 数据库系统基础(第3版). 邵佩英,张坤龙等译. 北京:人民邮电出版社,2002（3）Lewis P M,Bernstein A,Kifer M. Databases and Transaction Processing:An Application-Oriented Approach, Addison-Wesley, 2002（影印版, 北京:高等教育出版社；中文版，施伯乐等译，即将由电子工业出版社出版）（4）Hoffer J A,Prescott M B,McFadden F R. Modern Database Management. 6th ed. Prentice Hall, 2002（中文版，施伯乐等译，即将由电子工业出版社出版）3．上机实习教材（1）廖疆星,张艳钗,肖金星. PowerBuilder 8.0 & SQL Server 2000数据库管理系统管理与实现. 北京:冶金工业出版社,2002（2）伍俊良. PowerBuilder课程设计与系统开发案例. 北京:清华大学出版社,20034．学习指导书（1）丁宝康,董健全,汪卫,曾宇昆. 数据库系统教程习题解答及上机指导. 北京:高等教育出版社,2003（2）丁宝康,张守志,严勇. 数据库技术学习指导书. 北京:科学出版社,2003（3）丁宝康,董健全,曾宇昆. 数据库实用教程习题解答. 北京:清华大学出版社,2003 （4）丁宝康. 数据库原理题典. 长春:吉林大学出版社,2002（5）丁宝康,陈坚,许建军,楼晓鸿. 数据库原理辅导与练习. 北京:经济科学出版社,2001第1部分课程的教与学1．课程性质与设置目的现在，数据库已是信息化社会中信息资源与开发利用的基础，因而数据库是计算机教育的一门重要课程，是高等院校计算机和信息类专业的一门专业基础课。

第2章 关系模型

第2章 关系模型


4. 关系模式

关系模式是关系的形式化描述。

最简单的表示为：
关系名（属性名1,属性名2,…,属性名n）
注意：主键要用下划线表明。但有时，关系模式 中并没有表明主键。 例如：Students关系的关系模式为：
Students(Sno,Sname,Ssex,Sbirthdate,Sdept)


一个二维表就是一个关系
字段
属性
元组 学号 1001 1002 1003 姓名 张军 李红 王伟
学生表
记录
年龄 21 22 19
性别 男 女 男
系号 D01 D01 D02

域：关系中一个属性的取值范围。例如，Ssex的取值 范围是{‘M’, ‘F’}，代表性别为男性和女性。。

关系示例：

关系的等价术语之间的对应关系
实体(Entity):实体是客观存在的并且相互区分的事务。实体 可以是实际事务，也可以是抽象事件。例如，一个职工、一 个部门等属于实际的事务；一次订货、借阅若干本图书、一 场比赛等活动是比较抽象的事件。 实体集（ Entity Set）:同型实体的集合称为实体集。例如 全体职工集合，全馆图书等。 实体型（ Entity Type）：具有相同属性的实体具有共同的 特征和性质，用实体名及其属性名来抽象和刻画同类实体称 为实体型。例如实体型“职工”表示全体职工的概念，并不 具体指职工甲或职工乙。每个职工是职工实体“型”的一个 具体“值”，必须明确区分“型”与“值”的概念。在数据 模型中的实体均是指“型”而言的。以后在不致引起混淆的 情况下，说实体即是实体型。
关系模式即是一个表的表头描述。 表头也称为关系的结构、关系的型等。

除表头一行以外的所有行的集合(即表内 容), 称为关系的值。 一个关系(表)，由表头和表内容两部分组 成，表头是相对不变的，而表内容是经常 改变的。如Students表中，当有新学生入 学时，就增加若干行，当学生毕业时，就 要删除若干行，所以表是动态的。

关系模型与关系运算

关系模型与关系运算⽬录关系数据库数据模型是现实世界数据特征的模拟和抽象。

在数据库中⽤数据模型这个⼯具来抽象、表⽰和处理现实世界中的数据和信息。

数据模型通常由数据结构、数据操纵和完整性约束三部分组成，称为数据模型三要素。

数据结构：所研究对象类型的集合。

这些对象是数据库的组成部分，主要包括两类：⼀类是与数据类型、内容、性质有关的对象。

另⼀类是与数据之间联系有关的对象。

数据结构是对系统静态特性的描述，是刻画⼀个数据模型性质最重要的⽅⾯，因此在数据库系统中，⼈们通常按照其数据结构的类型来命名数据模型。

例如，层次结构、⽹状结构和关系结构的数据模型分别命名为层次模型、⽹状模型和关系模型。

数据操纵：对数据库中各种对象允许执⾏的操作集合及有关的操作规则。

常⽤的数据操纵有检索和更新（包括新增、删除、修改）。

数据模型必须定义这些操作的确切含义、操作符号、操作规则（如优先级）以及实现操作的语⾔。

数据操纵是对系统动态特性的描述。

数据的约束条件：是⼀组完整性规则的集合。

完整性规则是给定数据模型中数据及其联系所具有的制约和储存规则，⽤来限定符合数据模型的数据库状态以及状态变化，以保证数据的正确性、有效性和相容性。

关系模型关系模型的数据结构：数据结构⾮常单⼀，⽆论是实体还是实体间的联系，均由单⼀的结构来表⽰，该结构是⼀张规范化了的⼆维表，由⾏和列组成，称之为关系。

关系模型的数据操纵：包括查询、新增、删除、修改，其中查询的表达能⼒是最主要的部分。

关系模型数据操纵的特点是集合操作，即操作的对象和结果都是集合，这种操作⽅式也称为⼀次⼀集合⽅式。

关系模型的完整性约束：包括实体完整性、参照完整性和⽤户定义的完整性三⼤类。

其中实体完整性和参照完整性是关系模型必须满⾜的完整性约束条件，由关系DBMS⾃动⽀持，⽤户定义的完整性是由应⽤领域需要遵循的约束条件，是具体领域中的语义约束。

关系的数学定义域(Domain)：⼀组具有相同数据类型的值的集合，如整数、实数等。

课后答案(施伯乐)(学生)

1.3 自测题1.3.1 填空题1．数据管理技术的发展，与__________、__________和__________有密切的联系。

2．文件系统中的数据独立性是指__________独立性。

3．文件系统的缺陷是：_________、_________和__________。

4．就信息处理的方式而言，在文件系统阶段，__________处于主导地位，_________只起着服从程序设计需要的作用；而在数据库方式下，_________占据了中心位置。

5．对现实世界进行第一层抽象的模型，称为__________模型；对现实世界进行第二层抽象的模型，称为__________模型。

6．层次模型的数据结构是__________结构；网状模型的数据结构是__________结构；关系模型的数据结构是__________结构；面向对象模型的数据结构之间可以__________。

7．在层次、网状模型中，用__________导航数据；而在关系模型中，用__________导航数据。

8．数据库的三级模式结构是对__________的三个抽象级别。

9．DBMS为应用程序运行时开辟的DB系统缓冲区，主要用于__________和__________。

10．在数据库技术中，编写应用程序的语言仍然是C一类高级语言，这些语言被称为__________语言。

11．在DB的三级模式结构中，数据按__________的描述提供给用户，按__________的描述存储在磁盘中，而__________提供了连接这两级的相对稳定的中间观点，并使得两级中的任何一级的改变都不受另一级的牵制。

12．层次、网状的DML属于________语言，而关系型DML属于_________语言。

13．DBS中存放三级结构定义的DB称为__________。

1.3.2 单项选择题（在备选答案中选出一个正确答案）1．在DBS中，DBMS和OS之间关系是[ ] A．并发运行B．相互调用C．OS调用DBMS D．DBMS调用OS2．在数据库方式下，信息处理中占据中心位置的是[ ] A．磁盘 B.程序 C.数据 D.内存3．DB的三级体系结构是对_________抽象的三个级别。

第2讲关系模型和关系运算资料

定义1（笛卡尔积）：D1,D2,...,Dn的笛卡尔积为： D1D2...Dn ={ (d1,d2,...,dn)diDi，i=1,2,...,n }。
其中每一个元素(d1,d2,...,dn)叫做一个n元组(n-tuple)，元素 中第i个值di叫做第i个分量。
例：设D1 ={1，2，3}， D2 ={a,b}
(b) 教师开课关系
4. 面向对象数据模型
可以表示复杂对象； 模块化的结构，便于管理； 具有定义抽象数据类型的能力。
面向对象的数据模型是新一代数据库系统的 基础，是数据库技术发展的方向。
1.2 关系和关系模式
1.2.1 关系
• 在关系模型中唯一的数据结构是关系，一个关系对应一张
二维表。
•域 : 具有相同数据类型的值的集合。
1.2.2 关系模式
关系模式一般表示为：关系名（属性1、……属性n）
如：R(A1,A2,…,An)。
用U表示关系R的属性集合 U=A1∪A2∪…∪An , 模式R上的一个关系r是从U到D的映象。元组t∈r，t的分量用t[Ai] 表示.t[Ai]∈Di
例： 在学生关系模式 S(SNO,SNAME,AGE,SEX，CNO)中， 当CNO=1, 就可以一班学生的列表，即一个具体的关系； 当CNO=2, 就可以二班学生的列表，即另一个具体的关系。
学号
姓名
200301
王鸣
200302
李丽
200401
刘敏
200402
陆川
(a) 学生关系
班级 9020031 9020031 9020041 9020042
教师姓名 系别
吴云峰
赵伟
马小路 曹岩
数学 外语 计算机 计算机

关系模型和关系运算


学号
姓名
班级
200301
王鸣
200302
李丽
200401
刘敏
200402
陆川
(a) 学生关系
教师姓名 系别
吴云峰
赵伟
马小路 曹岩
数学 外语 计算机 计算机
课程
班级
计算数学
英语
人工智能
数据库
9020031 9020032 9020041 9020042
(b) 教师开课关系
4. 面向对象数据模型
可以表示复杂对象； 模块化的结构，便于管理； 具有定义抽象数据类型的能力。
面向对象的数据模型是新一代数据库系统的 基础，是数据库技术发展的方向。
1.2 关系和关系模式
1.2.1 关系
• 在关系模型中唯一的数据结构是关系，一个关系对应一张
二维表。
•域 : 具有相同数据类型的值的集合。
定义1（笛卡尔积）：D1,D2,...,Dn的笛卡尔积为： D1D2...Dn ={ (d1,d2,...,dn)diDi，i=1,2,...,n }。
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dom( NUMBER ) = { 565, 523, 532, K95, K96 } dom( FROM ) = dom( TO )
= { BeiJing , XuZhou , …, ShenZhen } dom( DEPARTS ) = dom( ARRIVES ) = 一组时间。
关系的性质 (关系数据库中对关系的限定)
数据库管理系统的系统结构、主要功能、实现技术、语言处理，当 前流行的主流数据库管理系统简介。
本课程主要内容
第七章 分布式数据库系统
分布式数据库系统的特点，分布式数据库系统的体系结构，
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❖ 定义2.2 关系是一个属性数目相同的元组的集合。 ❖ 在关系模型中，对关系作了下列规范性限制
关系中每一个属性值都是不可分解的； 关系中不允许出现重复元组（即不允许出现相同的元组）； 由于关系是一个集合，因此不考虑元组间 的顺序，即没有行序； 元组中的属性在理论上也是无序的，但使用时按习惯考虑列的顺序。
HU XIA
年龄 20 18 17 19
性别 M F M F
籍贯 北京 山东 上海 四川
图2.1 学生登记表
8
2.1.1 基本术语(2/4)
❖ 在关系模型中，字段称为属性，字段值称为属性值，记录 类型称为关系模式。
❖ 在图2.1中，关系模式名是R。记录称为元组（tuple），元 组的集合称为关系（relation）或实例（instance）。
集建立辅助索引。
关系SC
关系STUDENT
S# SNAME AGE SEX PTR S1 WANG 20 M · S2 HU 17 M · S3 XIA 19 F · S4 LIU 18 F ·
PTR S# · S1 · S2 · S1 · S2 · S1 · S4
C# SCORE C1 80 C1 85 C2 60 C2 75 C3 70 C4 90
例如学生的年龄定义为两位整数，范围还太大， 我们可以写如下规则把年龄限制在15～30岁之间：
CHECK（AGE BETWEEN 15 AND 30）
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2.1.4 关系模型的三层体系结构 -- 关系模式
❖ 在关系模型中，记录类型称为关系模式，而关系模式 的集合就是数据库的概念模式。在系统实现时，关系模式 和属性的命名一般都用英文单词。
图2.6 关系STUDENT和SC的环结构
24
2.1.4关系模型的三层体系结构--存储模式(2/2)
S1 WANG 20 M S1 C1 80 S1 C2 60 S1 C3 70
S2 HU 17 M S2 C1 85 S2 C2 75
S3 XIA 19 F S4 LIU 20 F
S4 C4 90
图2.7 两个关系存储在一起
数据完整性规则：数据库中数据必须满足实体完整性， 参照完整性和用户定义的完整性等三类完整性规则。
26
2.1.5 关系模型的优点
与其它数据模型相比，关系模型突出的优点如下： ❖ 关系模型提供单一的数据结构形式，具有高度的简明性和
精确性。 ❖ 关系模型的逻辑结构和相应的操作完全独立于数据存储方
式，具有高度的数据独立性。 ❖ 关系模型使数据库的研究建立在比较坚实的数学基础上。 ❖ 关系数据库语言与一阶谓词逻辑的固有内在连系，为以关
16
2.1.3 关系模型的完整性规则 (5/8)
② 设工厂数据库中有两个关系模式： DEPT(D#，DNAME) EMP(E#，ENAME，SALARY，D# )
车间模式DEPT的属性为车间编号、车间名，职工模 式EMP的属性为工号、姓名、工资、所在车间的编 号。每个模式的主键与外键已标出。在EMP中，由 于D# 不在主键中，因此D# 值允许空。
第2章 关系模型和 关系运算理论
1
开发漫谈
❖ Miranda：真有意思，我对公司的流程和规则有了很多了解。我想我已 经把每一件事情都完全记录在ER图里了，并且在数据字典中作了一些记 录。
❖ Ariel：真棒！我们今天晚上应该去听音乐会庆祝一下。 ❖ Miranda：我可以放松一个晚上了。或许让我的脑细胞休息一下能让我
9
2.1.1 基本术语(3/4)
❖ 关系元数为5，基数为4。
RABCDE a1 b1 c1 d1 e1 a2 b2 c2 d2 e2 a3 b3 c3 d3 e3 a4 b4 c4 d4 e4
一般术语 字段、数据项 记录类型 记录1
记录2 文 记录3 件
记录4 字段值
关系模型术语 属性 关系模式 元组1
14
2.1.3 关系模型的完整性规则 (3/8)
❖ 这条规则在具体使用时，有三点变通： ① 外键和相应的主键可以不同名，
只要定义在相同值域上即可； ② R1和R2也可以是同一个关系模式，此时表示了同一个关
系中不同元组之间的联系； ③ 外键值是否允许空，应视具体问题而定。
15
2.1.3 关系模型的完整性规则 (4/8)
2
本章重要概念（1/2）
（1）基本概念 关系模型，关键码（主键和外键），关系的定义和 性质，三类完整性规则，过程性语言与非过程性语 言。
（2）关系代数 五个基本操作，四个组合操作，七个扩充操作。
3
本章重要概念（2/2）
（3）关系演算(介绍) 元组关系演算和域关系演算的原子公式、公式的定义。 关系演算的安全性和等价性。
TEACHER（T#，TNAME，TITLE） COURSE （C#，CNAME，T#） STUDENT（S#，SNAME，AGE，SEX） SC （S#，C#，SCORE）
21
2.1.4关系模型的三层体系结构--子模式（1/2）
❖ 子模式是用户所用到的那部分数据的描述。除此之 外，还应指出数据与关系模式中相应数据的联系。 例如，用户需要用到子模式G（图2.3）。
搞清楚下一步该做什么。 ❖ Ariel：你的意思是什么？你觉得这个项目要花费多长时间？ ❖ Miranda：正是这个问题。我这一段的iel：唔，数据难道不是构建一个数据库应用程序最重要的方面吗？我
听说数据库系统挺难对付的。你必须第一次就正确地定义数据；否则， 你将不得不重新开始。 ❖ Miranda：或许你是对的。我计划用这个晚上来放松一下，然后我要研 究一下这些规则，看看怎样将ER图转化为一组数据库表。
18
2.1.3 关系模型的完整性规则 (7/8)
❖ 例2.1
TEACHER（T#，TNAME，TITLE） COURSE （C#，CNAME，T#） STUDENT（S#，SNAME，AGE，SEX） SC （S#，C#，SCORE）
TEACHER(T#,TNAME,TITLE)
STUDENT(S#,SNAME,AGE,SEX) COURSE(C#,CNAME,T#)
返 回
7
2.1.1 基本术语(1/4)
❖ 定义2.1 用二维表格表示实体集，用关键码表示实体之间联系的 数据模型称为关系模型（Relational Model）。这里数据导航(data navigation)是指从已知数据查找未知数据的过程和方法。
学号 S1 S4 S2 S3
姓名 WANG LIU
❖ 一般用大写字母A、B、C、… 表示单个属性，用大写字 母 …、X、Y、Z表示属性集，用小写字母表示属性值，有时 也 习 惯 称 呼 关 系 为 表 或 表 格 ， 元 组 为 行 (row) ， 属 性 为 列 (column)。
❖ 关系中属性个数称为“元数”（arity），元组个数为“基 数”(cardinality)。
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2.1.3 关系模型的完整性规则 (6/8)
③ 设课程之间有先修、后继连系。模式如下： R（C#，CNAME，PC#）
其属性表示课程号、课程名、先修课的课程号。 如果规定，每门课程的直接先修课只有一门，那 么模式R的主键是C#，外键是PC#.。这里参照完整 性在一个模式中实现。即每门课程的直接先修课 必须在关系中出现。
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2.1.4关系模型的三层体系结构--存储模式(1/2)
❖ 在有些DBMS中，关系存储是作为文件看待的，每个
元组就是一个记录。由于关系模式有键，因此存储一个
关系可用散列方法或索引方法实现。如果关系的元组数
目较少（100个以内），那么也可以用“堆文件”方式
实现（即没有特定的次序）。此外，还可对任意的属性
返 回
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2.1.3 关系模型的完整性规则(1/8)
❖ 实体完整性规则（entity integrity rule） 要求关系中元组在组成主键的属性上不能
有空值。如果出现空值，那么主键值就起不了 惟一标识元组的作用。
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2.1.3 关系模型的完整性规则 (2/8)
❖ 参照完整性规则（reference integrity rule） ❖ 定义2.3 参照完整性规则的形式定义如下：
（4）关系代数表达式的优化 关系代数表达式的等价及等价转换规则，启化式优化
算法。 （5）关系逻辑(介绍)
谓词、原子、规则和查询，规则的安全性，用规则模 拟关系代数表达式。
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本章概要
❖ 本章先介绍关系模型的基本概念；然后介绍关系运算的三种 理论：关系代数、关系演算和关系逻辑。
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关系模型和关系运算理论
如果属性集K是关系模式R1的主键，K也是关系模式R2 的外键，那么在R2的关系中，K的取值只允许两种可能，或 者为空值，或者等于R1关系中某个主键值。
这条规则的实质是“不允许引用不存在的实体”。 在上述形式定义中，关系模式R1的关系称为“参照关系”， 关系模式R2的关系称为“依赖关系”。“主表”和“副表”， “父表”和“子表”。
系数据库为基础的推理系统和知识库系统的研究提供了方 便。
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2.1.6 关系查询语言和关系运算
❖ 关系数据库的数据操纵语言（DML）的语句分成查询语句 和更新语句两大类。
查询语句用于描述用户的各种检索要求； 更新语句用于描述用户进行插入、删除、修改等操作。关于查询的
❖ 例 下面各种情况说明了参照完整性规则在关系中如何实现 的。
① 在关系数据库中有下列两个关系模式： S（S#，SNAME，AGE，SEX） SC（S#，C#，SCORE）
这里带 线者为主键，带 线者为外键。据规则要求关系 SC中的S#值应该在关系S中出现。如果关系SC中有一个元组 （S7,C4,80），而学号S7却在关系S中找不到，那么我们就 认为在关系SC中引用了一个不存在的学生实体，这就违反了 参照完整性规则。 另外，在关系SC中S# 不仅是外键，也是主键的一部分，因 此这里S# 值不允许空。