Banco de Dados. Álgebra Relacional. É uma linguagem abstrata Não podemos formular consultas em álgebra relacional em um computador
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- Leandro Jardim Veiga
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1 nco de Ddos Álger Relcionl Euclides rcoverde profercoverde [t] gmil.com Introdução Álger Relcionl Foi introduzid por E. F. Codd em 970 É um lingugem de consult procedimentl É um lingugem strt Não podemos formulr consults em álger relcionl em um computdor Nós introduzimos álger pens pr dr um idéi do conjunto de operções que qulquer lingugem de consult de um nco de ddos relcionl deve fzer
2 Introdução Álger Relcionl Informção é rmzend em um nco de ddos relcionl em form de tels ssim, é nturl expressr o resultdo de um consult tmém em form de tel Álger relcionl pode ser vist como um método pr construir novs tels que constituem resposts consults Os métodos são referencidos como: Operções de álger relcionl Modelo Relcionl - Mnipulção Dus ctegoris de lingugens Formis Álger relcionl e Cálculo relcionl Comerciis (seds ns lingugens formis) SQL Lingugens formis Crcterístics Orientds conjuntos Lingugens de se Lingugens relcionis devem ter no mínimo um poder de expressão equivlente o de um lingugem forml Fechmento Resultdos de consults são relções
3 Álger Relcionl Operdores pr consult e lterção de relções Lingugem procedurl Um expressão n álger define um execução sequencil de operdores execução de cd operdor produz um relção Clssificção dos operdores Fundmentis Unários: seleção, projeção Derivdos inários: Intersecção, junção e divisão Especiis Renomeção (unário) e triuição Pr que serve álger? O ojetivo fundmentl d álger: Permitir escrit de expressões relcionis Esss expressões servem um vriedde de propósitos: Definir um escopo pr usc Ddos pr serem pesquisdos em lgum operção de usc
4 Pr que serve álger? Definir um escopo pr tulizções Definir os ddos serem lterdos, inseridos ou elimindos em lgum operção de tulizção Definir vriáveis de relções derivds Definir os ddos serem incluídos em um visão Definir restrições de segurnç Definir os ddos sore os quis será concedid lgum espécie de utorizção Pr que serve álger? álger é empregd como um espécie de fit métric com qul pode ser comprd cpcidde de expressão de um lingugem relcionl Um lingugem é dit complet em termos relcionis se el é pelo menos tão poderos qunto álger Se sus expressões permitem definição de tod relção que poss ser definid por meio de expressões d álger 4
5 Esquem Relcionl - Exemplo multórios(numero, ndr, cpcidde) Médicos(CRM, RGm, nome, idde, cidde, especilidde, número) Pcientes(RGp, nome, idde, cidde, doenç) Consults(CRM, RGp, dt, hor) Funcionários(RGf, nome, idde, cidde, slário) Seleção Retorn tupls que stisfzem um predicdo Resultdo Suconjunto horizontl de um relção Notção predicdo (relção) Operdores de comprção =, <, <=, >, >=, <> Operdores lógicos (nd), (or), (not) Exemplo Relção r C D = ^ D > 5 (r) C D 7 0 5
6 Exemplo Restrição F F# FNOME STTUS CIDDE F Smith 0 Londres F Jones 0 Pris F lke 0 Pris F4 Clrk 0 Londres F5 dms 0 tens Restrição CIDDE = Londres (F) F# FNOME STTUS CIDDE F Smith 0 Londres F4 Clrk 0 Londres Exercícios uscr os ddos dos pcientes que estão com srmpo uscr os ddos dos médicos ortopedists com mis de 55 nos uscr os ddos de tods s consults, exceto quels mrcds pr médicos com CRM 46 e 79 uscr os ddos dos multórios do qurto ndr que tenhm cpcidde igul 50 OU do qurto ndr que tenhm número superior 0 6
7 Projeção Retorn um ou mis triutos de interesse Resultdo Suconjunto verticl de um relção Notção list_nomes_triutos (relção) Eliminção utomátic de duplicts Exemplo Relção r,c (r) C C C 0 0 = 0 40 Exemplo - Projeção P P# PNOME COR PESO CIDDE P Porc Vermelho Londres P Pino Verde 7 Pris P Prfuso zul Rom P4 Prfuso Vermelho 4 Londres P5 Cme zul Pris P6 Tuo Vermelho 9 Londres Projeção COR, CIDDE (P) COR Vermelho Verde zul zul CIDDE Londres Pris Rom Pris 7
8 Exercícios uscr o nome e especilidde de todos os médicos uscr o número dos multórios do terceiro ndr uscr o CRM dos médicos e s dts ds consults pr os pcientes com RG ou 75 uscr os números dos multórios que suportm mis de 50 pcientes, exceto queles do segundo e qurto ndres Produto crtesino Retorn tods s cominções de tupls de dus relções R e R Gru do resultdo gru(r ) + gru(r ) Crdinlidde do resultdo crdinlidde(r ) * crdinlidde(r ) Notção Relção x Relção Exemplo r Relções r, s C D s E r x s C D E 8
9 Exemplos Produto Crtesino F# F F F F4 F5 P# P P P P4 P5 P6 F# P# F P F P F P F P4 F P5 F P F P F P F P F P4 F P5 F P F5 P F5 P F5 P F5 P4 F5 P5 F5 P6 Produto VEZES x Exercícios uscr o nome dos médicos que têm consult mrcd e s dts ds sus consults uscr o número e cpcidde dos multórios do quinto ndr e o nome dos médicos que tendem neles uscr o nome dos médicos e o nome dos seus pcientes com consult mrcd, ssim como dt desss consults uscr os nomes dos médicos ortopedists com consults mrcds pr o período d mnhã (7h h) do di 5/04/009 9
10 triuição rmzen o resultdo de um expressão lgéric em um vriável de consult temporári Permite o processmento de um consult por etps Notção nomevrivel expressão Exemplo (exercício de produto crtesino) R CRM, DT (Consults) R CRM, NOME (Médicos) Respost NOME, DT ( R,CRM (R x R)) Otimizção lgéric ntecipção ds seleções Filtrgens horizontis o mis cedo possível Definição de projeções Filtrgens verticis o mis cedo possível Desde que não prejudiquem operções lgérics futurs que necessitem de triutos elimindos Identificção de suexpressões comuns Processá-l um únic vez, mntendo- em um vriável de relção Est vriável de relção é usd váris vezes no processmento d consult 0
11 Exemplo de otimizção uscr o nome dos médicos que estão interndos como pcientes, sofrendo de heptite Médicos.nome ( Pcientes.RG = Médicos.RG ^ doenç = heptite (Pcientes x Medicos)) ntecipndo seleções e definindo projeções nome ( Pcientes.RG = Médicos.RG ( RG ( prolem= heptite (Pcientes))) x RG,nome (Medicos) Renomeção lter o nome de um relção e/ou dos seus triutos Notção x (E) nome_triuto,, nome_triuton E/OU nome_relção (relcão) Exemplo
12 Exercícios uscr o número dos multórios com cpcidde superior à cpcidde do multório de número 00 uscr o nome e o RG dos funcionários que receem slários iguis ou inferiores o slário d funcionári n (RG = 00) União, diferenç e Interseção Operm somente sore dus relções R e R dits comptíveis gru(r ) = gru(r ) Pr i de té gru(r ): domínio(triuto i de R ) = domínio(triuto i de R ) Gru do resultdo: gru(r ) (ou gru(r )) Nomes dos triutos do resultdo Nomes dos triutos d primeir relção (R relção à esquerd)
13 União Retorn união de tupls de dus relções R e R Eliminção de duplicts Notção relco relco Exemplo r s União r s Exemplo União F# FNOME STTUS CIDDE F Smith 0 Londres F4 Clrk 0 Londres F# FNOME STTUS CIDDE F Smith 0 Londres F Jones 0 Pris F# FNOME STTUS CIDDE F Smith 0 Londres F4 Clrck 0 Londres F Jones 0 Pris
14 Diferenç Retorn s tupls presentes em R e usentes em R Notção relco relco Exemplo r s Diferenç r s Exemplo Diferenç F# FNOME STTUS CIDDE F Smith 0 Londres F4 Clrk 0 Londres F# FNOME STTUS CIDDE F Smith 0 Londres F Jones 0 Pris - - F# FNOME STTUS CIDDE F# FNOME STTUS CIDDE F4 Clrk 0 Londres F Jones 0 Pris 4
15 Interseção Retorn s tupls comuns R e R Notção relco relco Exemplo r s Interseção r s Exemplo Interseção F# FNOME STTUS CIDDE F# FNOME STTUS CIDDE F Smith 0 Londres F Smith 0 Londres F4 Clrk 0 Londres F Jones 0 Pris F# FNOME STTUS CIDDE F Smith 0 Londres 5
16 Exercícios (usndo ou ) uscr os nomes e RGs dos médicos e pcientes cdstrdos no hospitl uscr os nomes, RGs e iddes dos médicos, pcientes e funcionários que residem em Florinópolis uscr os nomes e RGs dos funcionários que receem slários ixo de R$ 00,00 e que não estão interndos como pcientes uscr os números dos multórios onde nenhum médico dá tendimento uscr os nomes e RGs dos funcionários que estão interndos como pcientes uscr os nomes e RGs dos médicos que têm consults mrcds pr 7/0/009 e estão interndos como pcientes Junção (join) Retorn cominção de tupls de dus relções R e R que stisfzem um predicdo Notção relco Ө X relco Exemplo 6
17 Junção Nturl (nturl join) Junção n qul o Ө é um iguldde predefinid entre todos os triutos de mesmo nome presentes em dus relções R e R (triutos de junção). Esses triutos só precem um vez no resultdo Notção relco x relco Exemplo r s C D D E C D E 4 r s Exemplo Junção Nturl F F# FNOME STTUS CIDDE F Smith 0 Londres F Jones 0 Pris F lke 0 Pris F4 Clrk 0 Londres F5 dms 0 tens P P# PNOME COR PESO CIDDE P Porc Vermelho Londres P Pino Verde 7 Pris P Prfuso zul Rom P4 Prfuso Vermelho 4 Londres P5 Cme zul Pris P6 Tuo Vermelho 9 Londres Junção Nturl F x P F# FNOME STTUS CIDDE P# PNOME COR PESO F Smith 0 Londres P Porc Vermelho F Smith 0 Londres P4 Prfuso Vermelho 4 F Smith 0 Londres P6 Tuo Vermelho 9 F Jones 0 Pris P Pino Verde
18 Exercícios uscr o nome dos médicos que tem consults mrcds uscr o número e cpcidde dos multórios do quinto ndr e o nome dos médicos que tendem neles uscr os nomes dos pcientes que são crinçs (0- nos) e têm consult mrcd ou com o médico João Sntos ou com médic Mri Souz uscr o número e o ndr dos multórios onde nenhum médico dá tendimento uscr o nome e o RG dos pcientes que residem n mesm cidde do pciente Pedro (RG = 0) Junção Extern (outer join) Junção n qul s tupls de um ou ms s relções que não são cominds são mesmo ssim preservds no resultdo Três tipos (exemplos com junção nturl) Junção extern à esquerd (left [outer] join) relco relco Junção extern à direit (right [outer] join) relco relco Junção extern complet (full [outer] join) relco relco 8
19 Junção Extern (outer join) Exemplos Divisão Consider dus relções Dividendo (gru m + n) Divisor (gru n) Gru n triutos de mesmo nome em ms s relções Quociente Gru m triutos d relção dividendo cujos vlores ssocim-se com todos os vlores d relção divisor Notção relco relco 9
20 0 Divisão Exemplos 4 6 r s r s C D E D E r s C r s tulizção de relções Exclusão Notção relção relção expressãoconsult Inclusão Notção relção relção expressãoconsult lterção Notção {nome_triuto Expr} (relção) Expr: Expressão ritmétic ou vlor constnte
21 tulizção de relções (Exemplos) Exercícios Remover os multórios onde nenhum médico dá tendimento O funcionário João (RG = 000) foi interndo como pciente e está com heptite médic Mri (CRM = 7) trnsferiu tods s sus consults do di 9/0/009 pr o di 0/0/009
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0. Dentre s firmtivs bio, ssinle quel que NÃO é verddeir pr todo nturl n: - n = b - n- = - n+ n n c d - n = -- n e - n- = -- n 07. O lgrismo ds uniddes de 00. 7 00. 00 é igul : b c d 7 e 0. O vlor de 6
é: 31 2 d) 18 e) 512 y y x y
0. Dentre s firmtivs bio, ssinle quel que NÃO é verddeir pr todo nturl n: ) -) n = b) -) n- = -) n+ n n c) ) ) d) -) n = --) n e) -) n- = --) n 07. O lgrismo ds uniddes de 00. 7 00. 00 é igul : ) b) c)
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