
【計】 relational calculus
relation; relationship; appertain; bearing; concern; connection; term; tie
【計】 relation
【醫】 rapport; reference; relation; relationship
figure; perform mathmatical calculations
【計】 D-calculus
關系演算是數據庫理論中用于描述和操作關系型數據的數學邏輯體系,其英文對應術語為Relational Calculus。該概念由埃德加·科德(Edgar F. Codd)在1970年提出,并成為關系數據庫查詢語言(如SQL)的理論基礎。以下從漢英詞典角度解析其核心含義:
定義與類型
關系演算是一種非過程化查詢語言,通過邏輯表達式描述所需數據,而非具體操作步驟。它分為兩類:
應用場景
關系演算常用于數據庫查詢優化、安全權限模型設計,以及形式化驗證查詢的正确性。例如,SQL的SELECT-WHERE結構即受元組關系演算啟發。
與關系代數的區别
關系代數是過程化語言,通過運算符(如并、交、投影)組合操作步驟;而關系演算屬于聲明式語言,僅聲明結果需滿足的邏輯條件。兩者在表達能力上等價(科德完備性定理)。
數學基礎
關系演算基于一階謂詞邏輯,其形式化表達為:
$$ { X mid phi(X) } $$
其中$X$為變量,$phi(X)$是限定變量取值範圍的邏輯公式。這一結構确保查詢結果嚴格符合閉包性質(結果仍為關系)。
參考資料:C.J. Date《數據庫系統導論》(第8章)、美國國家标準技術研究院(NIST)數據庫模型文檔、國際期刊《ACM Transactions on Database Systems》相關論文。
關系演算是數據庫理論中的核心概念,其定義和特點可歸納如下:
關系演算基于數理邏輯的謂詞演算,是一種描述關系型數據操作的邏輯語言。它将數據庫查詢抽象為滿足特定條件的元組或域變量的集合,與關系代數(基于集合運算)形成互補。
關系演算分為兩類:
元組關系演算
域關系演算
為避免無限計算結果,關系演算需滿足安全性約束,即輸出結果必須是有限集,通常通過限制公式中的自由變量範圍實現。
SQL語言結合了關系代數(過程化)和關系演算(聲明化)的優勢,例如SELECT-FROM-WHERE
結構對應元組演算的${ t mid P(t) }$形式。
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