3.2 教材中习题3的解答
3.1 名词解释
·基本表：实际存储在数据库中的表，称为基本表。
·视图：是从基本表或其他视图中导出的表，它本身不独立存储在数据库中，也就是数据库中只存放视图的定义而不存放视图的数据。
·实表：是对基本表的别称。 ·虚表：是对视图的别称。
·相关子查询：SELECT语句嵌套时，子查询中查询条件依赖于外层查询中的值，因此子查询要反复求值供外层查询使用。这种子查询称为相关子查询。
·联接查询：查询时要从多个基本表中提取数据，此时把多个基本表写在同一层的FROM子句中，这种查询形式称为联接查询。
·嵌套查询：查询时要从多个基本表中提取数据，此时把多个基本表分别放在不同层次上的FROM子句中，这种查询形式称为嵌套查询。
·交互式SQL：在终端交互方式使用的SQL语言。
·嵌入式SQL：嵌入在高级语言的程序中使用的SQL语言。
·共享变量：嵌入的SQL语句和主语言语句间传递信息的变量，称为共享变量。共享变量先由主语言程序定义，再用SQL的说明语句说明，然后SQL语句就可使用这些变量。
·游标：游标是与某一查询相联系的符号名。游标有游标关系和游标指针两层含义。在游标打开时，游标（指针）指向查询结果的第一个记录之前。
·卷游标：在游标推进时，可以进退自如的游标。 3.2 对于教学数据库的三个基本表 S(S#,SNAME,AGE,SEX) SC(S#,C#,GRADE) C(C#,CNAME,TEACHER)
试用SQL的查询语句表达下列查询：
①检索LIU老师所授课程的课程号和课程名。 ②检索年龄大于23岁的男学生的学号和姓名。
③检索学号为S3学生所学课程的课程名与任课教师名。
④检索至少选修LIU老师所授课程中一门课程的女学生姓名。 ⑤检索WANG同学不学的课程的课程号。 ⑥检索至少选修两门课程的学生学号。
⑦检索全部学生都选修的课程的课程号与课程名。 ⑧检索选修课程包含LIU老师所授课程的学生学号。 解：① SELECT C#, CNAME
FROM C
WHERE TNAME=’LIU’; ② SELECT S#, SNAME
FROM S
WHERE AGE>23 AND SEX=’M’; ③ SELECT CNAME，TEACHER
FROM SC, C
WHERE SC.C#=C.C# AND S#=’S3’; ④ SELECT SNAME （联接查询方式）
FROM S, SC, C
WHERE S.S#=SC.S# AND SC.C#=C.C#
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AND SEX=’F’ AND TNAME=’LIU’; 或：SELECT SNAME （嵌套查询方式）
FROM S
WHERE SEX=’F’
AND S# IN (SELECT S#
FROM SC
WHERE C# IN (SELECT C#
FROM C
WHERE TNAME=’LIU’));
或：SELECT SNAME （存在量词方式）
FROM S
WHERE SEX=’F’
AND EXISTS (SELECT *
FROM SC
WHERE SC.S#=S.S#
AND EXISTS (SELECT * FROM C WHERE C.C#=SC.C# AND TNAME=’LIU’));
⑤ SELECT C# FROM C
WHERE NOT EXISTS (SELECT * FROM S, SC WHERE S.S#=SC.S# AND SC.C#=C.C# AND SNAME=’WANG’); ⑥ SELECT DISTINCT X.S#
FROM SC AS X, SC AS Y
WHERE X.S#=Y.S# AND X.C#!=Y.C#; ⑦ SELECT C#, CNAME FROM C
WHERE NOT EXISTS
(SELECT * FROM S
WHERE NOT EXISTS
(SELECT * FROM SC WHERE S#=S.S# AND C#=C.C#));
在1974年的SYSTEM R系统中，曾使用过“集合包含”的语法，即 （集合1）CONTAINS（集合2） 用这种语法也能写出本题的SELECT语句，即： SELECT C#，CNAME FROM C WHERE （SELECT S# FROM SC WHERE C#=C.C#） CONTAINS （SELECT S# FROM S）；
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目录 由于判断“（集合1）CONTAINS（集合2）”与“NOT EXISTS（（集合2）EXCEPT（集合1））”是等价的，因此本题的SELECT语句也能这样写：
SELECT C#，CNAME FROM C WHERE NOT EXISTS
（（SELECT S# FROM S）
EXCEPT
（SELECT S# FROM SC WHERE C#=C.C#））；
⑧ SELECT DISTINCT S# FROM SC AS X WHERE NOT EXISTS (SELECT * FROM C WHERE TNAME=’LIU’ AND NOT EXISTS (SELECT * FROM SC AS Y WHERE Y.S#=X.S# AND Y.C#=C.C#)); 与⑦类似，本题的SELECT语句也能这样写： SELECT DISTINCT S#
FROM SC X WHERE NOT EXISTS
（（SELECT C# FROM C WHERE TEACHER=’LIU’）
EXCEPT
（SELECT C# FROM SC Y WHERE Y.S#=X.S#））；
3.3 对于第3.2题中的8个查询语句，试给出SELECT语句的图示形式。
解：为了说明问题，这里先用高级语言的算法形式表示其执行过程，再给出图示形式。 下面给出④、⑤、⑦、⑧的算法及图示形式。
④ 如果把三个关系S、SC、C看成三个文件，那么可以看出这个查询语句的SELECT语句实际上是一个三重循环。从而可得这个查询的算法形式如下：
for关系S的每个元组do {which:=false; if S.SEX=’F’ then for 关系SC的每个元组，且NOT which do if SC.S#=S.S# then for 关系C的每个元组，且NOT which do if C.C#=SC.C#，且TEACHER=’LIU’ then {print(S.SNAME); which:=true; } };
这个算法可以用图3.1表示。 S S# SNAME AGE SEX SC S# C# GRADE C C# CNAME TEACHER _X P. F _X _Y _Y LIU 图3.1 ⑤for 关系S的每个元组 do
｛if S.SNAME=’WANG’ then
for 关系C的每个元组 do
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{which:=false;
for 关系SC的每个元组，且NOT which do if SC.S# =S.S# ，且SC.C#=C.C# then which := true； if NOT which then print（S.SNAME）；
}；
这个算法可以用图3.2表示。图中“┐”表示“NOT EXISTS”，即“不存在满足此条件的元组” S S# SNAME AGE SEX C C# CNAME TEACHER SC S# C# GRADE _X WANG P._Y ┐ _X _Y 图3.2 ⑦ for 关系C的每个元组 do ｛which1 := false；
for 关系S的每个元组，且NOT which1 do
{ which2 := false；
for 关系SC的每个元组，且NOT which2 do
if SC.S# =S.S#， 且SC.C# =C.C# then which2 := true； if NOT which2 then which1:=true； }；
if NOT which1 then print（C.C#,C.CNAME）；
}；
这个算法可以用图3.3表示。
C C# CNAME TEACHER S S# SNAME AGE SEX SC S# C# GRADE P._X P. ┐ _Y ┐ _Y _X 图3.3 ⑧ for 关系SC的每个元组x do ｛which1 := false；
for 关系C的每个元组y，且NOT which1 do
{ if y.TEACHER=’LIU’then { which2 := false；
for 关系SC的每个元组z，且NOT which2 do
if z.S# =x.S#，且z.C# =y.C# then which2 := true； if NOT which2 then which1:=true； }；
if NOT which1 then print（x.S#）； } }；
这个算法可以用图3.4表示。
SC S# C# GRADE C C# CNAME TEACHER SC S# C# GRADE P._X P. ┐ _Y LIU ┐ _X _Y 图3.4
3.4 设有两个基本表R（A，B，C）和S（A，B，C），试用SQL查询语句表达下列关系代数表
达式：
① R∪S ② R∩S ③ R－S ④ R×S ⑤πA,B(R) πB,C（S）
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⑥ π1，6（σ3=4（R×S） ⑦π1，2，3（ 3=3 R S） ⑧ R÷πC（S） 解：① (SELECT * FROM R) UNION
(SELECT * FROM S)；
② (SELECT * FROM R) INTERSECT
(SELECT * FROM S)； ③ (SELECT * FROM R) MINUS
(SELECT * FROM S)； ④ SELECT *
FROM R, S；
⑤ SELECT R.A, R.B, S.C
FROM R, S
WHERE R.B=S.B； ⑥ SELECT R.A, S.C
FROM R, S
WHERE R.C=S.A；
⑦ SELECT R.* （R.*表示R中全部属性）
FROM R, S
WHERE R.C=S.C；
⑧ R÷πC（S）的元组表达式如下：
{ t |（?u）（?v）（?w）（R（u）∧ S（v）∧ R（w）∧ w[1]=u[1] ∧ w[2]=u[2]
∧ w[3]=v[3] ∧ t[1]=u[1] ∧ t[2]=u[2]）}
据此，可写出SELECT语句： SELECT A, B
FROM R RX
WHERE NOT EXISTS
( SELECT * FROM S
WHERE NOT EXISTS
( SELECT * FROM R RY
WHERE RY.A=RX.A AND RY.B=RX.B AND RY.C=S.C))；
3.5 设有两个关系R（A，B）和S（A，C），试用SQL查询语句表示下列域表达式：
① { a |（?b）（R（ab）∧ b=‘17’）}
② { abc | R（ab）∧ S（ac）}
③ { a |（?c）（?b1）（?b2）（S（ac）∧R（ab1）∧ R（cb2）∧ b1>b2）} 解：① SELECT A FROM R
WHERE B=17；
② SELECT R.A, R.B, S.C FROM R, S
WHERE R.A=S.A； ③ SELECT S.A
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