TEMA 6.- LENGUAJES DE CONSULTA FORMALES.

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José María Fidalgo Nieto
hace 6 años
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1 TEMA 6.- LENGUAJES DE CONSULTA FORMALES. Introducción. El Algebra Relacional. 1. Introducción. - Un lenguaje de consulta es un lenguaje con el que el usuario solicita información de la base de datos: se construye una expresión que contesta interrogantes sobre la instancia actual de la base. - En este tema se estudiará la cuestión de las consultas desde una perspectiva abstracta, presentando los principales operadores estándar que se han definido en el Modelo Relacional. - Se verá un lenguaje puro que es rígido y formal, pero que ilustra las técnicas fundamentales para la extracción de la información: el Algebra Relacional. 2. El Algebra Relacional. Está formado por unas operaciones simples que permiten construir nuevas relaciones a partir de las relaciones iniciales. Los operandos son relaciones constantes o variables que representan relaciones de grado fijo. Los operadores actúan sobre estos operandos para obtener como resultado una nueva relación. Lenguajes de Consulta Formales Página 1 de 9

2 Las operaciones se dividen en cuatro grandes clases: 1. Operaciones habituales sobre conjuntos: Unión, Intersección y Diferencia. 2. Operaciones que suprimen parte de una relación: Selección (elimina tuplas) y Proyección (elimina columnas). 3. Operaciones que combinan las tuplas de dos relaciones: Producto cartesiano, varios tipos de Reunión (Join). 4. Operación de renombrado, que modifica los nombres del esquema. Una clasificación completa de los operadores del Algebra es: Básicos Binarios Unión, Diferencia, Producto Cartesiano. Monarios Proyección, Selección, Renombrado. Derivados Binarios Intersección, Reunión (Join), Reunión (Join) Natural, Cociente. Lenguajes de Consulta Formales Página 2 de 9

3 Los cinco operadores básicos son: Unión de conjuntos. La unión de dos relaciones R y S, R S, es el conjunto de tuplas que pertenecen a R, a S o a ambas. R y S deben tener esquemas con conjuntos idénticos de atributos. R Nombre Dirección Fecha Nacimiento S Nombre Dirección Fecha Nacimiento R S Nombre Dirección Fecha Nacimiento Diferencia de dos conjuntos. La diferencia de dos relaciones R y S, R - S, es el conjunto de tuplas de R que no pertenecen a S. R y S deben tener esquemas con conjuntos idénticos de atributos. R - S Nombre Dirección Fecha Nacimiento Lenguajes de Consulta Formales Página 3 de 9

4 Producto cartesiano. Sean R y S dos relaciones de grado m y n, respectivamente. El producto cartesiano, R S, es una relación de grado m + n formada por todas las posibles tuplas en las que los m primeros elementos constituyen una tupla de R y los n últimos una tupla de S. R A B S B C D R S A R.B S.B C D Proyección. La proyección, π X (R), donde R es una relación definida sobre el conjunto de atributos T y X T, es una relación constituida por las columnas de R correspondientes a los atributos de X. R Nombre Dirección Fecha Nacimiento Lenguajes de Consulta Formales Página 4 de 9

5 π Nombre,Fecha Nacimiento (R) Nombre Fecha Nacimiento Juan Díaz Ana Gómez Luis Díaz Selección. Sea F una fórmula que involucra: i ) Operandos que son constantes o nombre de atributos. ii ) Operadores aritméticos de comparación: <, =, >,,,. iii ) Operadores lógicos: (and), (or), (not). Entonces, la selección, σ F (R), es el conjunto de tuplas t de R tales que, cuando para todo i sustituimos el i-ésimo componente de t por la ocurrencia correspondiente en F, la fórmula es verdadera. R Nombre Dirección Fecha Nacimiento La fórmula es F = Nombre > B σ F (R) Nombre Dirección Fecha Nacimiento Lenguajes de Consulta Formales Página 5 de 9

6 Hay algunos operadores que pueden expresarse en términos de los anteriores, pero que por su frecuente uso reciben un nombre especial, son los operadores derivados: Intersección. Reunión (Join). R S ( R ( R S) ) La θ-unión de R y S, donde θ se refiere a una condición arbitraria sobre los atributos de R y S, que representaremos por C, R C S, se construye como: 1. Se forma el producto cartesiano de R y S. 2. Se seleccionan, en el producto, sólo las tuplas que cumplan la condición C. R A B C D S A C E La condición es C = A E R C S A B C D S.A S.C E Lenguajes de Consulta Formales Página 6 de 9

7 Reunión Natural (Join Natural). Sean R y S dos relaciones con uno o más atributos en común. La reunión natural, R S, se calcula del modo siguiente: i ) Se calcula el producto cartesiano R S. ii ) Para cada atributo A i común, se seleccionan las filas en las que el valor de R.A i coincide con el valor de S.A i. iii ) Realizada la selección, eliminar la columna S.A i. R A B C D S A C E R S A B C D E Cociente. Sean R y S relaciones de grado r y s, respectivamente, donde r > s y S. Entonces, el cociente, R S, es el conjunto de tuplas t de grado (r-s), tales que para toda tupla u de S, la tupla (t, u) está en R. Lenguajes de Consulta Formales Página 7 de 9

8 R A B C D S C D R S A B 1 2 En términos de operaciones básicas: R S π 1,2,...,r-s (R) π 1,2,...,r-s ((π 1,2,...,r-s (R) S) R) Renombrado. Dada la relación R, el renombrado de R a S, ρ S (R), es una relación que tiene exactamente las mismas tuplas y los mismos atributos que R, sólo que el nombre de la relación es S. R A B C ρ S (R) A B C Lenguajes de Consulta Formales Página 8 de 9

9 Ejemplo: Dadas las tablas siguientes: Producto (Id-P, Talla, Color, Cantidad) Vendedor (Id-V, Ciudad, Teléfono, Nombre) Suministro (Id-V, Id-P) Responder a las cuestiones, utilizando el Algebra Relacional: 1. Id-V de los vendedores de Roma. 2. Vendedores de productos de color Rosa. 3. Ciudades de los vendedores que suministran el producto P Ciudades de los vendedores que suministran productos de color Rosa. 5. Tallas disponibles en todos los colores. 6. Nombres de vendedores que suministran todos los productos. 7. Id-V de los vendedores que suministran al menos todos los productos suministrados por V2. 8. Nombre de los vendedores que no suministran el producto P Id-V de los vendedores que suministran el producto del que hay mayor cantidad. Lenguajes de Consulta Formales Página 9 de 9

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