关系数据库的 3 种基本运算
一、引言
关系数据库是一种广泛应用于数据管理和处理的技术，在关系数据库中，数据被组织成表的形式，而关系运算则是用于对这些表进行操作和查询的基本工具，关系运算包括选择、投影和连接三种基本运算，它们可以帮助我们从数据库中提取所需的数据，并进行各种数据分析和处理任务。
二、关系运算的基本概念
1、关系：关系是一张二维表，其中每行表示一个实体，每列表示一个属性，关系中的数据具有一定的完整性约束，例如主键约束、外键约束等。
2、属性：属性是关系中的列，用于描述实体的特征或属性，属性具有数据类型，例如整数、字符串、日期等。
3、元组：元组是关系中的行，用于表示一个实体的具体数据，元组中的每个属性值都对应着关系中的一个列。
4、域：域是属性的取值范围，例如整数域、字符串域、日期域等。
三、选择运算
1、定义：选择运算从关系中选择满足指定条件的元组，选择运算的结果仍然是一个关系，其中包含了满足条件的元组。
2、语法：选择运算的语法如下：
SELECT * FROM relation_name WHERE condition;
relation_name 是要进行选择运算的关系名称，condition 是选择条件，可以是一个布尔表达式，用于指定元组需要满足的条件。
3、示例：假设有一个学生关系students，其中包含了学生的学号student_id、姓名name、年龄age 和性别gender 等属性，我们可以使用选择运算从这个关系中选择年龄大于等于 18 岁的学生，如下所示：
SELECT * FROM students WHERE age >= 18;
四、投影运算
1、定义：投影运算从关系中选择指定的属性，并删除其他属性，投影运算的结果仍然是一个关系，其中只包含了指定的属性。
2、语法：投影运算的语法如下：
SELECT attribute_list FROM relation_name;
attribute_list 是要投影的属性列表，可以是一个属性名称列表，也可以是一个表达式列表。
3、示例：假设有一个学生关系students，其中包含了学生的学号student_id、姓名name、年龄age 和性别gender 等属性，我们可以使用投影运算从这个关系中选择学生的学号和姓名，如下所示：
SELECT student_id, name FROM students;
五、连接运算
1、定义：连接运算将两个关系按照指定的条件进行合并，生成一个新的关系，连接运算的结果包含了两个关系中满足连接条件的元组。
2、语法：连接运算的语法如下：
SELECT * FROM relation1 JOIN relation2 ON join_condition;
relation1 和relation2 是要进行连接运算的两个关系名称，join_condition 是连接条件，可以是一个布尔表达式，用于指定两个关系中需要进行连接的元组条件。
3、示例：假设有一个学生关系students 和一个课程关系courses，其中包含了学生的学号student_id、姓名name、年龄age 和性别gender 等属性，以及课程的课程号course_id、课程名称course_name 和学分credit 等属性，我们可以使用连接运算将这两个关系按照学生的学号进行连接，生成一个新的关系，其中包含了学生的学号、姓名、年龄、性别和所选课程的课程号、课程名称和学分等属性，如下所示：
SELECT s.student_id, s.name, s.age, s.gender, c.course_id, c.course_name, c.credit FROM students s JOIN courses c ON s.student_id = c.student_id;
六、总结
关系运算包括选择、投影和连接三种基本运算，它们是关系数据库中进行数据查询和处理的重要工具，选择运算用于从关系中选择满足条件的元组，投影运算用于从关系中选择指定的属性，连接运算用于将两个关系按照指定的条件进行合并，通过合理使用这些关系运算，我们可以从数据库中提取所需的数据，并进行各种数据分析和处理任务。
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