
【计】 relational calculus
relation; relationship; appertain; bearing; concern; connection; term; tie
【计】 relation
【医】 rapport; reference; relation; relationship
figure; perform mathmatical calculations
【计】 D-calculus
关系演算是数据库理论中用于描述和操作关系型数据的数学逻辑体系,其英文对应术语为Relational Calculus。该概念由埃德加·科德(Edgar F. Codd)在1970年提出,并成为关系数据库查询语言(如SQL)的理论基础。以下从汉英词典角度解析其核心含义:
定义与类型
关系演算是一种非过程化查询语言,通过逻辑表达式描述所需数据,而非具体操作步骤。它分为两类:
应用场景
关系演算常用于数据库查询优化、安全权限模型设计,以及形式化验证查询的正确性。例如,SQL的SELECT-WHERE结构即受元组关系演算启发。
与关系代数的区别
关系代数是过程化语言,通过运算符(如并、交、投影)组合操作步骤;而关系演算属于声明式语言,仅声明结果需满足的逻辑条件。两者在表达能力上等价(科德完备性定理)。
数学基础
关系演算基于一阶谓词逻辑,其形式化表达为:
$$ { X mid phi(X) } $$
其中$X$为变量,$phi(X)$是限定变量取值范围的逻辑公式。这一结构确保查询结果严格符合闭包性质(结果仍为关系)。
参考资料:C.J. Date《数据库系统导论》(第8章)、美国国家标准技术研究院(NIST)数据库模型文档、国际期刊《ACM Transactions on Database Systems》相关论文。
关系演算是数据库理论中的核心概念,其定义和特点可归纳如下:
关系演算基于数理逻辑的谓词演算,是一种描述关系型数据操作的逻辑语言。它将数据库查询抽象为满足特定条件的元组或域变量的集合,与关系代数(基于集合运算)形成互补。
关系演算分为两类:
元组关系演算
域关系演算
为避免无限计算结果,关系演算需满足安全性约束,即输出结果必须是有限集,通常通过限制公式中的自由变量范围实现。
SQL语言结合了关系代数(过程化)和关系演算(声明化)的优势,例如SELECT-FROM-WHERE
结构对应元组演算的${ t mid P(t) }$形式。
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