LENGUAJES DE BASES DE DATOS

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LENGUAJES DE BASES DE DATOS
ÁLGEBRA RELACIONAL Parte I
Gloria Lucía Giraldo Gómez Universidad Nacional
de Colombia glgiraldog_at_unalmed.edu.co Bloque
anexo al M8 Oficina 313
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Álgebra Relacional

• Permite operar con el Modelo Relacional
• Conjunto de operadores que toman relaciones como
  sus operandos y regresan una relación como
  resultado ? El álgebra es cerrada
• Es un formalismo que permite solicitar
  información a las Bases de Datos
• Es un lenguaje puro (en general no se implementa
  directamente)
• Propuesta por Codd
• Se usa para la traducción de una consulta SQL y
  para optimización de consultas

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Álgebra Relacional

• 8 operadores iniciales clasificados en 2 grupos
• Tradicionales de la teoría de conjuntos Unión,
  Intersección, Diferencia y Producto Cartesiano
• Especiales Restricción (o Selección),
  Proyección, Reunión (join) y División
• Operadores adicionales Renombrado, Agrupamiento

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Álgebra Relacional
REPASO!! Cuál es el esquema de la relación
ADMINISTRADOR? (Código,Nombre,Edad)
Sean las relaciones
ADMINISTRADOR
PRODUCTOR
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Restricción o Selección (s)
scondición(R)

• El argumento es una relación y una condición
• Produce una relación R1 que contiene todas las
  tuplas de R que cumplen una condición específica
• La condición se construye mediante operadores de
  comparación (,lt,gt etc.) y booleanos (AND, OR
  etc.)
• El resultado es una nueva relación cuyo esquema
  es idéntico al esquema de R

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Restricción o Selección (s)

• sEdad gt 25 (Administrador)
• sCódigo lt 5 (Productor)

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Proyección (p)
p Lista Atributos (R)

• Toma como argumento una relación R y una lista de
  atributos
• Se utiliza para extraer atributos (columnas) de
  una relación R
• El resultado es una nueva relación R1 cuyo
  esquema corresponde a la lista de atributos
  proyectados
• En R1 se eliminan las tuplas duplicadas
• Se puede extraer más de una columna a la vez

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Proyección (p)

• pCódigo,Edad(Administrador)

pCódigo,Nombre(Productor)
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Proyección (p)
Suponga una relación W así
W
pEdad(W)
El resultado será
se eliminan tuplas repetidas !!
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Producto Cartesiano R1 X R2

• Toma como argumentos dos relaciones R1 y R2
• Da como resultado una relación R3 cuyo esquema
  consta tanto de los atributos de R1 como de los
  atributos de R2
• Los esquemas de R1 y R2 deben ser disjuntos, es
  decir los esquemas de R1 y R2 no pueden tener
  nombres de atributos en común por qué?
• Se debe usar un alias (mediante el operador r) si
  los esquemas no son disjuntos
• R3 contiene todas las tuplas resultantes de la
  concatenación de cada tupla de R1 con cada una de
  las tuplas de R2

Renombrado de atributos
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Ejemplo
El renombrado ? de la relation R(A,B,C,D) en
R(A,K,L,D) se denota ? B?K,C?L (R)
Administrador X rCódigo?Cod,Nombre?Nom,Edad?Edad1
(Productor)
El renombrado es puramente sintáctico !!
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Unión R1 È R2

• Toma como argumentos dos relaciones R1 y R2 con
  esquemas idénticos
• Retorna una relación R3 con el mismo esquema de
  R1 y R2 que contiene todas la tuplas de R1 y
  todas las de R2, eliminando tuplas repetidas

R1
R2
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Ejemplo

• Administrador È Productor

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Intersección R1 ? R2
R1

• Toma como argumentos dos relaciones R1 y R2 con
  esquemas idénticos
• Retorna una relación R3 con el mismo esquema de
  R1 y R2 que contiene todas las tuplas que
  aparecen tanto en R1 como en R2

R2
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Ejemplo

• Administrador Ç Productor

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Diferencia R1 - R2
R1

• Toma como argumento dos relaciones R1 y R2 con
  esquemas idénticos
• Retorna una relación R3 con el mismo esquema de
  R1 y R2 que contiene todas las tuplas que
  aparecen en R1 pero no en R2

R2
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Ejemplo

• Administrador - Productor
• Productor - Administrador

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TAREA Observa y Verifica !!

• La unión, intersección y producto cartesiano son
  conmutativas y asociativas
• La diferencia no es conmutativa ni asociativa
• La intersección no es primitiva ya que puede ser
  expresada mediante la diferencia

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Reunión (JOIN)

• NATURAL JOIN R1 ? R2
• Si R1(A,B) y R2(B,C) el resultado de R1 ? R2
• es una relación R3 con esquema R3(A,B,C) donde
  cada tupla de R1 se concatena con cada tupla de
  R2 SIEMPRE Y CUANDO tengan el mismo valor del
  atributo en común (B).
• El atributo B puede ser compuesto.

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Ejemplo
Empleado
Departamento
Nota En este ejemplo, el campo Depto en Empleado
NO ES CF con respecto a la tabla Departamento
Atributo de Join
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Ejemplo

• Empleado ? Departamento

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SEMI JOIN ( ?)

• Idéntico al NATURAL JOIN pero la relación
  resultante tiene el esquema de la relación
  izquierda Utilidad?

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THETA JOIN (R1 QCondición R2)

• El operador de comparación usado en la condición
  NO es el sino alguno de los siguientes gt,
  lt, gt, lt, ?
• Es equivalente a sCondición (R1 X R2)

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Ejemplo

• Empleado Q Depto gt Dep r Depto?Dep
  (Departamento)

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División R1 R2

• Def 1 Sean las relaciones R1(A,B) y R2(B). El
  resultado de R1 R2 es una relación R3 cuyo
  esquema esta compuesto por el atributo A, donde
  para todo valor de B en R2 existe una pareja en
  R1 de A con ese valor.
• Def 2
• R ? S t t ? ?K (R) y t x s ? r con
• K esquema de R esquema de S

Tuplas de S
Tuplas de R
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Ejemplo
En este ejemplo la relación empleado no está
normalizada, observe que la CP es (Código, Depto)
y Código ? Nombre, Edad

• Empleado

Departamento
Empleado (pDepto(Departamento))
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Ademas ..

• Se permite también el siguiente operador
• Asignación VbleRelacion ? Relación
• Otra forma de renombrar atributos y el nombre de
  la relación
• r NuevoNombreRelación(Atributos Renombrados) (
  p(Lista Atributos)(R))

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Agrupar con funciones

• G Agrupar con funciones Sum(), Avg(), Max(),
  Min(), Count()

SINTAXIS
Atributos de Agrupamiento G Funciones de Grupo (R)
Emp
Ej. Sea
Qué hace la siguiente consulta? Depto G
Count(Código) AS conteo (Emp)
Renombrado de la función de Grupo
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Extender

• Extend R ADD expresión AS nuevo_atributo

Emp
Ej Extend Emp ADD Sal2 AS Saldobl
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Ejemplo

• Se genera una relación como la original pero con
  un atributo saldobl adicional

Qué hace la siguiente consulta? Ej Extend Emp
ADD 1 AS num, Hola AS mensaje