11/08/2008. Curso Superior de Tecnologia em Banco de Dados Disciplina: Projeto de Banco de Dados Relacional 1 Prof.: Fernando Hadad Zaidan

Transcrição

1 Faculdade IED Curso Superior de Tecnologia em Banco de Dados Disciplina: Projeto de Banco de Dados Relacional Prof.: Fernando Hadad Zaidan Unidade Álgebra Relacional 2 Leitura Obrigatória ELMASRI, R.; AVATHE, S. B. Sistemas de bancos de dados: fundamentos e aplicações. 4. ed. São Paulo: Pearson Education, Para Saber Mais DATE, C. J. Introdução a sistemas de banco de dados. Rio de Janeiro: Elsevier, Leitura adicional para desenvolvimento das aulas SILBERSCHATZ, Abraham; KORTH, Henry F.; SUDARSHA, S. Sistema de banco de dados. Tradução da 5ª Edição. São Paulo: Campus,

2 Álgebra Relacional. Conceitos Iniciais.2 Projeção e seleção.3 Junções.4 Outras operações 4 PACIETE cod-pac sexo data-nasc nro-convenio COSULTA EXAME COVEIO nro-convenio nro-consulta cod-pac crm-medico data crm nro-consulta cod-exame data-exame resultado TIPO-EXAME codexame tipo descricao 5 PACIETE cod-pac sexo data-nasc nro-convenio COSULTA M 0/0/ F 5/04/ M 22/06/ nro-consulta cod-pac crm-medico data /0/ /0/ /03/ /03/ /03/2008 COVEIO nro-convenio descricao 0 Unimed 02 Santa Casa 05 Cobre Tudo EXAME nro-consulta cod-exame data-exame resultado /0/2008 Positivo /03/2008 Acima de /03/2008 Abaixo de /03/2008 Positivo /03/2008 egativo crm TIPO-EXAME cod-exame tipo preco 0- Urina Cultura 23, Urina Rotina 5, Sangue- xxx 60, Sangue-yyy 35,00 6 2

3 Outras Operações Além das operações principais vistas nos subtópicos anteriores, a álgebra relacional prevê outras operações que, combinadas, permitirão a construção de consultas bastante diversificadas sobre a base de dados relacional. Dentre elas, tem-se: Operações originadas na teoria de conjuntos da matemática; Divisão; Funções agregadas; União externa. 7 Operações originadas na teoria de conjuntos da matemática O próximo grupo de operações a serem vistas são as chamadas operações matemáticas-padrão em conjuntos; São elas: União, Interseção e Diferença; Binárias precisam de duas relações; As duas relações aplicadas a qualquer uma das três operações acima devem ter o mesmo tipo de tuplas; 8 Operações originadas na teoria de conjuntos da matemática Esta condição é chamada união compatível (nota-se que o produto cartesiano não precisa ser); Duas relações R(A, A2,..., An) e R2(B, B2,..., Bn) são união compatível se elas tiverem: o mesmo grau n, e dom(ai)=dom(bi) para i n. Isso significa que as duas relações têm o mesmo número de atributos e que cada par de atributos correspondentes tem o mesmo domínio. 9 3

4 Operações originadas na teoria de conjuntos da matemática União: o resultado da operação (R S), é uma relação que inclui todas as tuplas de R e todas as tuplas de S. Tuplas duplicadas são eliminadas. Interseção: o resultado desta operação (R S), é a relação que inclui todas as tuplas que são comuns a R e S. Diferença: o resultado desta operação (R S), é a relação que inclui todas as tuplas de R, mas que não estão em S. 0 Operações originadas na teoria de conjuntos da matemática União e Interseção são operações comutativas: R S = S R, e R S = S R Estas operações podem ser aplicadas a qualquer q número de relações, e ambas são associativas: R (S T) = (R S) T, e R (S T) = (R S) T A operação Diferença não é comutativa: R - S S - R. PACIETE Exemplos Primeiramente: São união compatíveis? SIM Mesmo número de atributos (grau) com o mesmo domínio 2 4

5 PACIETE Exemplos PACIETE PACIETE 3 PACIETE Exemplos PACIETE - - PACIETE 4 Conjunto completo de Operações da Álgebra Relacional O conjunto de operações da álgebra relacional {σ, π,, -, χ} é um conjunto completo; Quer dizer que, quaisquer outras operações da álgebra relacional, l podem ser expressas como uma seqüência de operações deste conjunto. Ex: uma operação Junção pode ser especificada como um Produto Cartesiano seguido pela operação Seleção: R <condição> S σ <condição> (R X S) 5 5

6 Divisão R A A A2 A4 A A2 A4 A A2 B B B B B B2 B2 B3 B3 B3 S A A A2 T R S A A2 B B B B2 B3 B2 B3 T B 6 Funções agregadas O primeiro tipo de consulta que não pode ser demonstrado na álgebra relacional são as funções agregadas sobre coleções de valores da base de dados. Ex.: - deseja recuperar a média ou total salarial de todos os empregados de uma relação; - ou o número de tuplas de uma relação. 7 Funções agregadas As funções aplicadas para coleções de valores numéricos são, normalmente: - soma (sum); - média (avg); -máximo(max); -mínimo(min); - contar (count); Outro tipo comum de consulta envolve o agrupamento de tuplas de uma relação pelo valor de alguns de seus atributos. Então, faz-se a aplicação de alguma função agregada independente para cada grupo de tuplas. 8 6

7 Funções agregadas Pode-se definir uma operação para Função Agregada, que pode ser usada para especificar estes tipos de consultas. Usa-se a letra (pronuncia-se script F); <atributos de agrupamento> <lista de funções> (<Relação>) <atributos de agrupamento> - lista de atributos da relação especificada em <Relação> <lista de funções> - lista dos pares (<função> <atributo>) 9 Funções agregadas Em cada par, <função> é uma das funções: SOMA, MEDIA, MAXIMO, MIIMO, COTAR <atributo> - atributo da relação especificada por <Relação> A relação resultante tem os atributos de agrupamento mais um atributo para cada elemento na lista de funções. 20 Funções agregadas - Exemplo EXAME nro-consulta cod-exame data-exame resultado preco /0/2008 Positivo 5, /03/2008 Acima de 00 32, /03/2008 Abaixo de 0 23, /03/2008 Positivo 32, /03/2008 egativo 44, /06/2008 Positivo 8, /06/2008 Positivo 20,00 Recuperar para cada exame, a quantidade deles, a soma total e a média, Reando os atributos para Exame, um-exames, Soma-Exames ρ R (Exame, um-exames,soma-exames) COTAR cod-exame, SOMA preco (exame) R Exame um-exames Soma-Exames 0-32, , , ,00 2 7

8 Funções agregadas - Exemplo Se nenhuma operação de rear for aplicada, então os atributos da relação resultante que correspondem a lista de funções serão, cada um, o concatenação do da função com o do atributo, na forma <função>-<atributo>. Recuperar para cada exame, a quantidade deles, a média do preço. cod-exame COTAR cod-exame, MEDIA preco (exame) cod-exame contar-cod-exame media-preco 0-32, , , ,50 22 Funções agregadas - Exemplo Se não há especificação de atributos de agrupamento, as funções são aplicadas a todas as tuplas na relação, de forma que a relação resultante terá apenas uma única tupla. Recuperar quantidade de exames da relação exame e a soma dos preços. COTAR cod-exame, SOMA preco (exame) contar-cod-exame soma-preco 7 84,00 23 OUTER UIO União externa Utilizada no caso de união de tuplas de duas relações que não são união compatíveis; Tomará a união de tuplas de duas relações parcialmente compatíveis; Apenas alguns atributos são união compatíveis. Ex.: R (x,y) S (x, z) T (x,y,z) As tuplas em qualquer uma das relações que não tem tuplas casadas na outra relação serão preenchidas com valores null. 24 8

9 União externa - Exemplo Aluno (, ssn, departamento, orientador) Instrutor (, ssn, departamento, grau) Aluno-ou-instrutor (, ssn, departamento, orientador, grau) As tuplas que surgirem apenas em Aluno, terão um null para o atributo Grau. E as tuplas que aparecerem somente em Instrutor terão um null no atributo Orientador. 25 Questões para discussão - Quais as informações possíveis de serem obtidas com a utilização de funções agregadas? 2 - O resultado de uma função agregada é sempre numérico? 3 - a álgebra relacional, ao utilizar funções agregadas, é possível eliminar a ocorrência múltipla dos valores sobre os quais a operação será realizada? 26 9