Bazy danych

Podstawowe pojęcia z teorii budowy baz danych.
Komputerowa baza danych to system dla strukturalnego przechowywania różnych spisów,
np.: studentów
Nr indeksu
53
55
:
Nazwisko
Małysz
Michałek
:
Imie
Adam
Gosia
:
Tabela jest podstawową jednostką strukturalną współczesnych baz danych.
Współczesne bazy danych składają się z kilku tabel ( od 3 do 25 ) np.: baza danych uczelni
składa się z tabel: studenci, wykładowcy, zajęcia, itd.
Każda tabela ma informacje o konkretnych obiektach. Pojedyncza tabela posiada informacje o
obiektach określonej dziedziny np.: tabela studenci posiada informacje o pojedynczych
studentach.
Ilość tabel w bazie danych jest uzależniona od projektanta, gdyż musi on mieć na uwadze
przeznaczenie bazy danych.
Baza danych spełnia swoje funkcje w oparciu o oprogramowanie, zwane systemem
zarządzania bazą danych ( Data Base Managment System ). W ten sposób komputerowa baza
danych składa się z dwóch części:
a) danych lub informacji
b) systemu zarządzania bazą danych
Dane są wartościami statycznymi w bazie danych, tzn. zachowują swój stan aż do
zmodyfikowania ich ręcznie lub przez jakiś automatyczny proces.
System zarządzania bazą danych pełni następujące funkcje:
1) tworzy bazy danych ( tworzenie pliku lub plików bazy danych )
2) tworzy tabele
3) wprowadza i modyfikuje ( zmienia wartości ) dane
4) pobiera informacje ( wybiera dane ) np.: użytkownik ma uzyskać informacje o
studentach pierwszego roku SI
5) usuwa dane
6) usuwa całe tabele i bazy danych
Dla spełnienia tego systemu stworzony został język zapytań. Najczęściej wykorzystywany
jest tutaj język SQL ( Structured Query Language – język zapytań strukturalnych ). Ten język
wypełnia funkcje w oparciu o standardowe operacje:
- Create – stwórz
- Update – zmodyfikuj
- Select – wybierz dane
- Delete – usuń informację
Informacje w bazie danych powinny mieć taki wygląd, aby czas pobierania danych był
minimalny. Dlatego podstawowymi operacjami wykonywanymi przez bazy danych są:
sortowanie i wyszukiwanie danych.
Sortowanie to kolejność rozmieszczenia obiektu w tabeli. Aby to rozmieszczenie
uzyskać trzeba obowiązkowo podać kryterium sortowania np.: od minimalnego do
maksymalnego numeru indeksu.
1
Podstawowe metody sortowania danych:
1) metoda kolejnych minimów ( maksimów )
2) metoda bąbelkowa
3) metoda kubełkowa
4) metoda QuickSort
Głównym parametrem charakteryzującym każdą z tych metod jest ilość porównań elementów
ze sobą i ilość przestawień liczb.
Metoda kolejnych minimów polega na porównaniu ze sobą wszystkich elementów
tablicy. Pierwsza pętla tych porównań skończy się tym, że pod numerem 1 będzie
umieszczony minimalny element. Druga pętla tych porównań skończy się tym, że pod
numerem 2 będzie umieszczony minimalny element wśród pozostałych, itd.
Załóżmy zbiór A = {30, 2, 345, 8, 53, 120 }
I pętla – wykonamy n – 1 porównań i zamienimy 1 element { 2, 30, 345, 8, 53, 120 }
II pętla – wykonamy n – 2 porównań i zamienimy 1 element { 2, 8, 30, 345, 53, 120 }
Suma wszystkich porównań wynosi n – 1 + n – 2 + ... + 1 =
n 1
i
i 1
Metoda bąbelkowa polega na porównaniu par sąsiednich elementów ze sobą i
przestawieniu elementów według podanego kryterium.
Załóżmy zbiór A = {30, 2, 345, 8, 53,120 }
I pętla 30 porównujemy z 2 i przestawiamy {2, 30, 345, 8, 53, 120 }
II pętla 30 porównujemy z 345 i pozostawiamy {2, 30, 345, 8, 53, 120 }
Metoda bąbelkowa charakteryzuje się taką samą ilością porównań ( n – 1 ) jak metoda
kolejnych minimów, lecz ma ona większą ilość przestawień elementów. Tak więc im większa
liczba elementów, tym większa różnica w wielkości przestawień.
Metoda kubełkowa polega na utworzeniu wirtualnych kieszeniu do umieszczania w
nich odpowiednich danych. Dla każdego rzędu liczby ( jednostek, dziesiątek, itd. ) powinno
być utworzonych 10 kubełków. Zastosowanie tej metody jest efektywne, jeżeli liczby po
sortowaniu mają mocno różniące się ilości cyfr.
Załóżmy zbiór A = {30, 2, 345, 8, 53,120 }
I
0
1
120
30
II
0
1
08
02
III 0
053,030
002,008
2
3
2
53
2
3
120
1
120
2
30
3
4
5
6
7
345
4
5
9
8
345
4
8
6
7
8
9
6
7
8
9
53
5
345
2
Spis treści:
Podstawowe pojęcia z teorii budowy baz danych. ..................................................................... 1
Metody wyszukiwania danych i typy baz danych. ................... Error! Bookmark not defined.
Elementy strukturalne i logiczne baz danych. .......................... Error! Bookmark not defined.
Modele baz danych................................................................... Error! Bookmark not defined.
Architektura systemu baz danych. ........................................... Error! Bookmark not defined.
Podstawy algebry relacyjnej..................................................... Error! Bookmark not defined.
Bazy danych w środowiskach Delphi i C++ Builder. .............. Error! Bookmark not defined.
Definiowanie relacji pomiędzy tabelami.................................. Error! Bookmark not defined.
Projektowanie baz danych. ....................................................... Error! Bookmark not defined.
Analiza praktycznych projektów baz danych. .......................... Error! Bookmark not defined.
Tworzenie tabel i formularzy autorskich w środowisku Delphi i C++ Builder. ............... Error!
Bookmark not defined.
Sposoby podłączenia do baz danych. ....................................... Error! Bookmark not defined.
Opracowanie informacji na bazie języka SQL. ........................ Error! Bookmark not defined.
Funkcje w SQL......................................................................... Error! Bookmark not defined.
Frazy w SQL. ........................................................................... Error! Bookmark not defined.
Połączenia zewnętrzne i wewnętrzne w języku SQL. .............. Error! Bookmark not defined.
Podzapytania w SQL. ............................................................... Error! Bookmark not defined.
Modyfikacja danych za pomocą SQL. ..................................... Error! Bookmark not defined.
Tworzenie obiektów bazo – danowych i zarządzanie nimi za pomocą SQL. Error! Bookmark
not defined.
Tworzenie baz danych, dodawanie informacji i rejestracje baz danych w InterBase. ...... Error!
Bookmark not defined.
Bezpieczeństwo bazy danych. .................................................. Error! Bookmark not defined.
Alfabetyczny indeks haseł. ....................................................... Error! Bookmark not defined.
3