У унарных операций, как и у любых других, есть определенные свойства. Рассмотрим наиболее важные из них.
Первым свойством унарных операций выборки, проекции и
переименования является свойство, характеризующее соотношение мощностей
отношений. (Напомним, что мощность – это количество кортежей в том или
ином отношении.) Понятно, что здесь рассматривается соответственно
отношение исходное и отношение, полученное в результате применения той
или иной операции.
Заметим, что все свойства унарных операций следуют
непосредственно из их определений, поэтому их можно легко объяснить и
даже при желании вывести самостоятельно.
Итак:
1) соотношение мощностей:
а) для операции выборки: | σ<P>r |≤ |r|;
б) для операции проекции: | r[S'] | ≤ |r|;
в) для операции переименования: | ρ<φ>r | = |r|;
Итого, мы видим, что для двух операторов, а именно для
оператора выборки и оператора проекции, мощность исходных отношений –
операндов больше, чем мощность отношений, получаемых из исходных
применением соответствующих операций. Это происходит потому, что при
выборе, сопутствующему действию этих двух операций выборки и проекции,
происходит исключение некоторых строк или столбцов, не удовлетворивших
условиям выбора. В том случае, когда условиям удовлетворяют все строки
или столбцы, уменьшения мощности (т. е. количества кортежей) не
происходит, поэтому в формулах неравенство нестрогое.
В случае же операции переименования, мощность отношения
не изменяется, за счет того, что при смене имен никакие кортежи из
отношения не исключаются;
2) свойство идемпотентности:
а) для операции выборки: σ<P> σ<P>r = σ<P>;
б) для операции проекции: r [S’] [S’] = r [S'];
в) для операции переименования в общем случае свойство идемпотентности неприменимо.
Это свойство означает, что двойное последовательное
применение одного и того же оператора к какому-либо отношению
равносильно его однократному применению.
Для операции переименования атрибутов отношения, вообще
говоря, это свойство может быть применено, но обязательно со
специальными оговорками и условиями.
Свойство идемпотентности очень часто используется для
упрощения вида выражения и приведения его к более экономичному,
актуальному виду.
И последнее свойство, которое мы рассмотрим, – это
свойство монотонности. Интересно заметить, что при любых условиях все
три оператора монотонны;
3) свойство монотонности:
а) для операции выборки: r1 ⊆ r2 ⇒ σ<P> r1 ⇒ σ <P>r2;
б) для операции проекции: r1 ⊆ r2 ⇒ r1[S'] ⊆ r2 [S'];
в) для операции переименования: r1 ⊆ r2 ⇒ ρ<φ>r1 ⊆ ρ <φ>r2;
Понятие монотонности в реляционной алгебре аналогично
этому же понятию из алгебры обычной, общей. Поясним: если изначально
отношения r1 и r2 были связаны между собой таким образом, что r ⊆ r2, то и после применения любого их трех операторов выборки, проекции или переименования это соотношение сохранится.
|