国开《数据库基础与应用》第二章 2-4-3:连接运算

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2-4-3:连接运算

连接运算是双目运算,运算对象是两个关系,它把两个关系R和S中的所有元组,按照相应属性值的比较条件连接起来,得到的结果关系是R和S的笛卡尔积中的一个子集。比较条件是由比较运算符和关系中的相应属性所构成的表达式,连接运算将按照所使用的比较运算符进行分类,可以被分为大于连接、小于连接、大于等于连接、小于等于连接、等于连接、不等于连接等6种,同统称为θ连接。

假定A和B分别为R和S中的属性,t是连接运算结果中的一个元组,tR和tS分别表示t元组中属于R和S中的元组,即t由tR和tS这前后两个部分共同组成,R.A θ S.B为比较条件。对R和S按比较条件R.A θ S.B进行连接记作为R∞R.A θ S.B S,用笛卡尔积和选择运算表示的连接运算公式如下:

R∞R.A θ S.B S =δR.A θ S.B(R×S)={tRtS | tR∈R ∧ tS∈S ∧ R.A θ S.B = True}

例如:设两个关系R和S分别如下表6和下表7所示,若按照比较条件R.B>S.C进行大于连接,则连接结果如下表8所示。

两个关系的连接运算,需要进行双重循环,对于第1个关系中的每个元组,都要试着与第2个关系中的每个元组进行连接,若每两个对应元组满足所给的连接条件,就把它写入到结果关系中。

最后在表8中得到8个元组,每个元组都具有5个属性,其中前3个来自关系R,后两个来自关系S。为了表明属性所属的关系,应在属性名之前带上关系名,它们之间使用句点分开。

表6 关系R

ABC
XC3015
WR1820
XK1220
GL2530
SF4335

表7 关系S

CD
15TT
20TF
30FF

表8 大于连接

R.AR.BR.CS.CS.D
XC301515TT
XC301520TF
WR182015TT
WR182015TT
GL253015TT
GL253020TF
SF433520TF
SF433530FF

在连接运算中,一种常用的连接是等于连接,又称等值连接。如对于上面的表6和表7,若使用的连接条件为R.C=S.C,这就是等值连接,利用双重循环依次把对应属性C的值相等的元组拼接起来,顺序写入到结果关系中。

对R和S进行C属性值的等值连接后,得到5个属性和4个元组。

在等值连接中,其连接结果存在着与连接条件对应的重复取值的属性。例如在上面刚刚介绍的等值连接中,等值连接条件为R.C=S.C,在连接结果中,R.C属性和S.C属性的两列的取值就完全相同。

在连接运算中,对于被连接的两个关系,若根据属性名相同进行等值连接,并且在结果关系中只保留每对相同属性中的一个属性,即去掉不必要的重复属性,这种连接称之为自然连接。关系R和S的自然连接被简记为R∞S。

例如:设学生关系S如下表9所示,课程关系C如下表10所示,选课关系SC如下表11所示,则S和SC的自然连接标记为S∞SC,连接结果如表12所示。在表12中,属性个数为6,它等于S的属性个数4加上SC的属性个数3再减去1;元组个数为7,它等于SC中的元组数7。

表9 学生关系S

学号姓名年龄专业
J0301zjt18Jsj
J0302lhy20Dz
D0301lhy20Dz
D0302wjm19Dz
X0301xps19Xx

表10 课程关系C

课号课名学分
001Comp4
002Prog3
003Math6

表11 选课关系SC

学号课号成绩
J030100178
D030100182
D030100273
D030200390
X030100165
X030100277
X030100382

表12 学生关系S∞SC

学号姓名年龄专业课号成绩
J0301zjt18jsj00178
D0301lhy20dz00182
D0301lhy20dz00273
D0302wjm19dz00390
X0301xps19xx00165
X0301xps19xx00277
X0301xps19xx00382



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