Informatica Modulo Algebra Relazionale

7/31/2019 Informatica Modulo Algebra Relazionale

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Introduzione allalgebra

relazionale

Prof. Giovanni Giuffrida


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Esempio di interrogazione

Nome Matricola Indirizzo Telefono

Mario Rossi 456 Via Roma 1 095 111

Ugo Bianchi 567 Via Etnea 154 095 222

Teo Verdi 678 Via Parma 12 095 333

Matr_Studente Corso Voto

678 Programmazione 27

456 Architettura 30


678 Matematica 22

678 Architettura 30

Denominazione Docente

Programmazione Ferro

Architettura Pappalardo

Matematica Lizzio

Studenti Esami

Corsi

Quali professori hanno

dato piu di 24 a Teo

Verdi ed in quali corsi?Professore CorsoProgrammazione Ferro



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Definizioni

Relazione: La tabella

Attributi/Colonne: Nomi delle colonne

Tuple/Righe/Record: Righe della relazione

Query: Interrogazione






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Algebra relazionale

Un linguaggio formale per eseguire interrogazionisu un insieme di relazioni

Un set di operatori che: Sono definiti sulle relazioni

Producono come risultato una relazione Gli operatori possono essere combinati per

formare espressioni (molto) complesse

Modello universale di interrogazione di schemi

relazionali Non esiste praticamente

Usato come base da tutti i linguaggi di interrogazionerelazionali


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Operatori dellalgebra relazionale (AR)

Gli operatori unari dellAR sono: Ridenominazione:

Proiezione:

Restrizione/Selezione: Gli operatori binari dellAR sono:

Unione:

Intersezione:

Differenza:

Prodotto cartesiano:

Join: F


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Ridenominazione

Simbolo:

Modifica il nome di un attributo, lascia inalterate le tuple





Nome Studente(Studenti)

Studenti

Studente Matricola Indirizzo Telefono




Studenti


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Unione, Differenza e Intersezione

Operatori insiemistici

Una relazione un insieme di tuple Quindi possiamo applicare alle relazioni gli

operatori insiemistici standard

Il risultato devessere un set omogeneodituple

Possiamo applicare gli operatori insiemisticisolo su relazioni

omogenee, cio con gli

stessi attributi Stesso numero di attributi e stesso nome degli

attributi!!


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Esempio Unione





Studenti


Franco Bollo 756 Piazza Roma 2 091 817


Leo Poldo 896 Via Piave 12 0931


Amministrativi







Studenti Amministrativi Contiene le righe che sono presenti o

nelluna o nellaltra relazione (o inentrambe)

Stessa struttura delle due relazioni di

input

Tuple duplicate vengono rimosse (le

relazioni sono insiemi!)

Gode della propriet commutativa


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Esempio Intersezione





Studenti






Amministrativi




Studenti Amministrativi

Contiene le righe che sono presentinelluna e nellaltra relazione

Stessa struttura delle due relazioni di

input

Gode della propriet commutativa


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Esempio Differenza





Studenti






Amministrativi

Studenti - Amministrativi



Amministrativi - Studenti




Loperatore Differenza non gode della propriet commutativa


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Un esempio utile ma non fattibile

Padre e Madre sono attributi diversi Le relazioni non sono omogenee

Padre e Madre semanticamente simili, i.e., entrambisono Genitori

Padre Figlio

Adamo Caino

Adamo Abele

Abramo Isacco

Abramo Ismaele

Madre Figlio

Eva Caino

Eva Seth

Sara Isacco

Agar Ismaele

Paternita Maternita

PaternitaMaternita ???


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Un esempio utile ma non fattibile Soluzione: Ridenominare gli attributi e poi fare lunione

Genitore Figlio

Adamo Caino

Adamo Abele

Abramo Isacco

Abramo Ismaele

Genitore Figlio

Eva Caino

Eva Seth

Sara Isacco

Agar Ismaele

PadreGenitore(Paternita) MadreGenitore(Maternita)

Genitore Figlio

Eva Caino

Eva Seth

Sara Isacco

Agar Ismaele

Adamo Caino

Adamo Abele

Abramo Isacco

Abramo Ismaele


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Esempio Proiezione

Proiezione





Studenti

Nome, Telefono(Studenti)

Nome Telefono

Mario Rossi 095 111

Ugo Bianchi 095 222

Teo Verdi 095 333


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Unaltro esempio di proiezione

Si riduce la cardinalita

del risultato rispettoalloperando Gli insieme non

contengono duplicati

Nome Matrico

la

Indirizzo Comune Provincia

Mario Rossi 456 Via Roma 1 Acicastello CT

Ugo Bianchi 567 Via Etnea 154 Catania CT

Teo Verdi 678 Via Parma 12 Modica RG

Leo Poldo 889 Via mare 1 Acicastello CT

Studenti

Comune, Provincia(Studenti)

Comune Provincia

Acicastello CT

Catania CT

Modica RG

Acicastello CT

Comune Provincia

Acicastello CT

Catania CT

Modica RG


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Selezione (Restrizione)

Produce una relazione avente:

Lo stesso schema della relazione di partenza

Con un sottoinsieme delle righe della

relazione di partenza

Quelle che soddisfano la condizione specificata

Simbolo:


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Esempio Selezione

Corso Matricola Voto

Programmazione 678 27

Architetture 456 30


Matematica 678 22

Architettura 678 30

Corsi

Corso Matricola Voto


Architetture 456 30

Architettura 678 30

Voto > 25(Corsi)

Selezione


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Un altro esempio di Selezione

Nome Matricola Indirizzo Citta Luogo di

nascita

Mario Rossi 456 Via Roma 1 Catania Catania

Ugo Bianchi 567 Via Etnea 154 Enna Ragusa

Teo Verdi 678 Via Parma 12 Catania Enna

Leo Poldo 768 Piazza Roma 1 Ragusa Ragusa

Studenti

Citta = Luogo di nascita(Studenti)

Nome Matricola Indirizzo Citta Luogo di

nascita




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Prodotto Cartesiano

Combina tutti gli attributi e tutte le tupledelle due relazioni che partecipano

Il numero di attributi la sommadegli attributi

delle due relazioni

Il numero di tuple il prodottodel numero di

tuple nelle due relazioni

Simbolo:


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Esempio prodotto cartesiano

Impiegato Progetto

Rossi A

Verdi A

Caio B

Impiegati

Codice Descrizione

A Venere

B Marte

Progetti

Impiegati Progetti

Impiegato Progetto Codice Descrizione

Rossi A A Venere

Verdi A A Venere

Caio B A Venere

Rossi A B Marte

Verdi A B Marte

Caio B B Marte


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Join (Giunzione)

Loperatore pi importante dellalgebra

relazionale

Permette di combinare tuple da relazioni

diverse basandosi sui valori degli attributi

RFS


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Esempio Join

Impiegato Progetto

Rossi A

Verdi A

Caio B

Impiegati

Codice Descrizione

A Venere

B Marte

Progetti

Impiegati Progetto=CodiceProgettiImpiegato Progetto Codice DescrizioneRossi A A Venere

Verdi A A Venere

Caio B B Marte


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Join incompleto

Caso in cui alcuni valori tra gli attributicomuni non coincidono

Impiegato Progetto

Rossi A

Verdi A

Caio B

Codice Descrizione

A Venere

B Marte

C Saturno

Progetti

Impiegati Progetto=CodiceProgettiImpiegato Progetto Codice Descrizione

Rossi A A Venere

Verdi A A Venere

Caio B B Marte

Impiegati

Alcune righe

non partecipanoalla relazione

finale

Dangling tuples


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Join vuoti, un caso estremo Potrebbe anche succedere che nessuna riga

trovi il corrispettivo

Impiegato Progetto

Rossi A

Verdi A

Caio B

Codice Descrizione

X Venere

Y Marte

Progetti

Impiegati Progetto=Codice

ProgettiImpiegato Progetto Codice Descrizione

Impiegati

Il risultato unarelazione vuota


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Ogni riga della prima relazione si combina con ogni riga

della seconda relazione

Impiegato Progetto

Rossi A

Verdi A

Caio A

Codice Descrizione

A Venere

A Marte

Progetti

Impiegati Progetto=CodiceProgetti

Impiegati

Il risultato coincide

con il prodottocartesiano

Numero di tuple:prodotto del numerodi tuple

Laltro caso estremo del Join

Impiegato Progetto Codice Descrizione

Rossi A A Venere

Verdi A A Venere

Caio A A Venere

Rossi A A Marte

Verdi A A Marte

Caio A A Marte


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Query (interrogazioni)

Lalgebra relazionale pu essere usata

come strumento per interrogare una base

di dati

Una query una funzione da una istanza

di un database (insieme di relazioni) ad

una relazione

Qundi prende in input un insieme di relazionie produce come output una relazione


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Database di esercitazione

Matr_Studente Corso Voto


456 Architettura 30


678 Matematica 22

678 Architettura 30

456 Statistica 19

678 Statistica 29

567 Matematica 18

Denominazione Docente

Programmazione Ferro


Matematica Lizzio

Statistica Lizzio

Studenti

Esami

Corsi

Nome Matricola Indirizzo Citta Luogo di nascita


Ugo Bianchi 567 Via Etnea 154 Enna Ragusa

Teo Verdi 678 Via Parma 12 Catania Enna



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Query di esercitazione

Nome e indirizzo di tutti gli studenti nati aRagusa?

Nome e voto di tutti gli studenti che hanno

sostenuto lesame di Architettura? Corso e voto degli esami sostenuti da

Mario Rossi?

Nome e Indirizzo di tutti gli studenti chehanno sostenuto almeno un esame con ilProf. Lizzio


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Query di esercitazione 2

Nome dei professori che hanno dato pi di 24a Teo Verdi ed in quali corsi?

Nomi degli studenti che hanno preso meno di

24 con il Prof. Ferro? Nome degli studenti che hanno dato sia

lesame di Architettura che diProgrammazione?

Nome degli studenti che hanno sostenuto siaun esame col Prof. Lizzio che un esame colProf. Pappalardo?

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