Базы данных: конспект лекций - страница 15



2) r>4(S>1) ≔ r>3(S>2S>1) [S>1];

Таким образом, с помощью унарной операции проекции, мы выделили все соединимые кортежи левого исходного отношения-операнда r>1(S>1). Результат обозначили r>4(S>1) для удобства применения;

3) r>5 (S>1) ≔ r>1(S>1) \ r>4(S>1);

Здесь r>1(S>1) все кортежи левого исходного отношения-операнда, а r>4(S>1) – его же кортежи, только соединимые. Таким образом, при помощи бинарной операции разности, в отношении r>5(S>1) у нас получились все несоединимые кортежи левого отношения-операнда;

4) r>6(S>2)≔ {∅(S>2)};

{∅(S>2)} это новое отношение со схемой (S>2), содержащее всего один кортеж, причем составленный из Null-значений. Для удобства мы обозначили это отношение r>6(S>2);

5) r>7 (S>2 ∪ S>1) ≔ r>5(S>1) × r>6(S>2);

Здесь мы взяли полученные в пункте три, несоединимые кортежи левого отношения-операнда (r>5(S>1)) и дополнили их на схеме второго отношения-операнда S>2 Null-значениями, т. е. декартово умножили отношение, состоящее из этих самых несоединимых кортежей на отношение r>6(S>2), определенное в пункте четыре;

6) r>1(S1) →× >P r>2(S>2) ≔ (r>1 × >Pr>2) ∪ r>7 (S>2S>1);

Это и есть левое внешнее соединение, полученное, как можно видеть, объединением декартового произведения исходных отношений-операндов r>1 и r>2 и отношения r>7 (S>2S>1), определенного в пункте пятом.

Теперь у нас имеются все необходимые выкладки для определения не только операции левого внешнего соединения, но по аналогии и для определения операции правого внешнего соединения. Итак:

1) операция левого внешнего соединения в строгом формулярном виде выглядит следующим образом:

r>1(S>1) →× >Pr>2(S>2) ≔ (r>1 × >Pr>2) ∪ [(r>1 \ (r>1 × >Pr>2) [S>1]) × {∅(S>2)}];

2) операция правого внешнего соединения определяется подобным образом операции левого внешнего соединения и имеет следующий вид:

r>1(S>1) →× >Pr>2(S>2) ≔ (r>1 × >Pr>2) ∪ [(r>2 \ (r>1 × >Pr>2) [S>2]) × {∅(S>1)}];

Эти две производные операции имеют всего два свойства, достойные упоминания.

1. Свойство коммутативности:

1) для операции левого внешнего соединения:

r>1(S>1) →× >Pr>2(S>2) ≠ r>2(S>2) →× >Pr>1(S>1);

2) для операции правого внешнего соединения:

r>1(S>1) ←× >Pr>2(S>2) ≠ r>2(S>2) ←× >Pr>1(S>1)

Итак, мы видим, что свойство коммутативности не выполняется для этих операций в общем виде, но при этом операции левого и правого внешнего соединения взаимно обратны друг другу, т. е. выполняется:

1) для операции левого внешнего соединения:

r>1(S>1) →× >Pr>2(S>2) = r>2(S>2) →× >Pr>1(S>1);

2) для операции правого внешнего соединения:

r>1(S>1) ←× >Pr>2(S>2) = r>2(S>2) ←× >Pr>1(S>1).

2. Основным свойством операций левого и правого внешнего соединения является то, что они позволяют восстановить исходное отношение-операнд по конечному результату той или иной операции соединения, т. е. выполняются:

1) для операции левого внешнего соединения:

r>1(S1) = (r>1 →× >Pr>2) [S>1];

2) для операции правого внешнего соединения:

r>2(S>2) = (r>1 ←× >Pr>2) [S>2].

Таким образом, мы видим, что первое исходное отношение-операнд можно восстановить из результата операции левого правого соединения, а если конкретнее, то применением к результату этого соединения (r>1 × r>2) унарной операции проекции на схему S>1, [S>1].

И аналогично второе исходное отношение-операнд можно восстановить применением к результату операции правого внешнего соединения (r>1 × r>2) унарной операции проекции на схему отношения S>2.

Приведем пример для более подробного рассмотрения работы операций левого и правого внешних соединений. Введем уже знакомые нам отношения