Elm0406.docx

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Elm0406

CHAPTER6:

THERELATIONALALGEBRAANDRELATIONALCALCULUS

AnswerstoSelectedExercises

6.15ShowtheresultofeachoftheexamplequeriesinSection6.5iftheyareappliedto

thedatabaseofFigure5.6.

Answer:

（QUERY1）Findthenameandaddressofallemployeeswhoworkforthe'Research'

department.

Result:

FNAMELNAMEADDRESS

JohnSmith731Fondren,Houston,TX

FranklinWong638Voss,Houston,TX

RameshNarayan975FireOak,Humble,TX

JoyceEnglish5631Rice,Houston,TX

（QUERY2）Foreveryprojectlocatedin'Stafford',listtheprojectnumber,the

controllingdepartmentnumber,andthedepartmentmanager'slastname,address,and

birthdate.

Result:

PNUMBERDNUMLNAMEADDRESSBDATE

104Wallace291Berry,Bellaire,TX20-JUN-31

304Wallace291Berry,Bellaire,TX20-JUN-31

（QUERY3）Findthenamesofallemployeeswhoworkonalltheprojectscontrolledby

departmentnumber5.

Result:

（emptybecausenotuplessatisfytheresult）.

LNAMEFNAME

（QUERY4）Makealistofprojectnumbersforprojectsthatinvolveanemployeewhose

lastnameis'Smith'asaworkerorasamanagerofthedepartmentthatcontrolsthe

project.

Result:

PNO

1

2

（QUERY5）Listthenamesofallemployeeswithtwoormoredependents.

Result:

LNAMEFNAME

SmithJohn

WongFranklin

（QUERY6）Listthenamesofemployeeswhohavenodependents.

Result:

LNAMEFNAME

ZelayaAlicia

NarayanRamesh

EnglishJoyce

JabbarAhmad

BorgJames

（QUERY7）Listthenamesofmanagerswhohaveatleastonedependent.

Result:

LNAMEFNAME

WallaceJennifer

WongFranklin

6.16SpecifythefollowingqueriesontheCOMPANYrelationaldatabaseschemashowninFigure5.5,usingtherelationaloperatorsdiscussedinthischapter.AlsoshowtheresultofeachqueryasitwouldapplytothedatabasestateofFigure5.6.

（a）Retrievethenamesofemployeesindepartment5whoworkmorethan10hoursper

weekonthe'ProductX'project.

（b）Listthenamesofemployeeswhohaveadependentwiththesamefirstnameas

themselves.

（c）Findthenamesofemployeesthataredirectlysupervisedby'FranklinWong'.

（d）Foreachproject,listtheprojectnameandthetotalhoursperweek（byall

employees）spentonthatproject.

（e）Retrievethenamesofemployeeswhoworkoneveryproject.

（f）Retrievethenamesofemployeeswhodonotworkonanyproject.

（g）Foreachdepartment,retrievethedepartmentname,andtheaveragesalaryof

employeesworkinginthatdepartment.

（h）Retrievetheaveragesalaryofallfemaleemployees.

（i）Findthenamesandaddressesofemployeeswhoworkonatleastoneprojectlocated

inHoustonbutwhosedepartmenthasnolocationinHouston.

（j）Listthelastnamesofdepartmentmanagerswhohavenodependents.

Answers:

Intherelationalalgebra,asinotherlanguages,itispossibletospecifythesamequery

inmultipleways.Wegiveonepossiblesolutionforeachquery.Weusethesymbolsfor

SELECT,PforPROJECT,JforEQUIJOIN,*forNATURALJOIN,andfforFUNCTION.

（a）EMP_W_X<--（sPNAME='ProductX'（PROJECT））J（PNUMBER）,（PNO）

（WORKS_ON）

EMP_WORK_10<--（EMPLOYEE）J（SSN）,（ESSN）（sHOURS>10（EMP_W_X））

RESULT<--PLNAME,FNAME（sDNO=5（EMP_WORK_10））

Result:

LNAMEFNAME

SmithJohn

EnglishJoyce

（b）E<--（EMPLOYEE）J（SSN,FNAME）,（ESSN,DEPENDENT_NAME）（DEPENDENT）

R<--PLNAME,FNAME（E）

Result（empty）:

LNAMEFNAME

（c）WONG_SSN<--PSSN（sFNAME='Franklin'AND

LNAME='Wong'（EMPLOYEE））

WONG_EMPS<--（EMPLOYEE）J（SUPERSSN）,（SSN）（WONG_SSN）

RESULT<--PLNAME,FNAME（WONG_EMPS）

Result:

LNAMEFNAME

SmithJohn

NarayanRamesh

EnglishJoyce

（d）PROJ_HOURS（PNO,TOT_HRS）<--PNOfSUMHOURS（WORKS_ON）

RESULT<--PPNAME,TOT_HRS（（PROJ_HOURS）J（PNO）,（PNUMBER）

（PROJECT））

Result:

PNAMETOT_HRS

ProductX52.5

ProductY37.5

ProductZ50.0

Computerization55.0

Reorganization25.0

Newbenefits55.0

（e）PROJ_EMPS（PNO,SSN）<--PPNO,ESSN（WORKS_ON）

ALL_PROJS（PNO）<--PPNUMBER（PROJECT）

EMPS_ALL_PROJS<--PROJ_EMPS-:

-ALLPROJS（*DIVISIONoperation*）

RESULT<--PLNAME,FNAME（EMPLOYEE*EMP_ALL_PROJS）

Result（empty）:

LNAMEFNAME

（f）ALL_EMPS<--PSSN（EMPLOYEE）

WORKING_EMPS（SSN）<--PESSN（WORKS_ON）

NON_WORKING_EMPS<--ALL_EMPS-WORKING_EMPS（*DIFFERENCE

*）

RESULT<--PLNAME,FNAME（EMPLOYEE*NON_WORKING_EMPS）

Result（empty）:

LNAMEFNAME

（g）DEPT_AVG_SALS（DNUMBER,AVG_SAL）<--DNOfAVGSALARY

（EMPLOYEE）

RESULT<--PDNUMBER,AVG_SAL（DEPT_AVG_SALS*DEPARTMENT）

Result:

DNUMBERAVG_SAL

Research33250

Administration31000

Headquarters55000

（h）RESULT（AVG_F_SAL）<--fAVGSALARY（sSEX='F'（EMPLOYEE））

Result:

AVG_F_SAL

31000

（i）E_P_HOU（SSN）<--

PESSN（WORKS_ONJ（PNO）,（PNUMBER）（sPLOCATION='Houston'（PROJECT）））

D_NO_HOU<--

PDNUMBER（DEPARTMENT）-PDNUMBER（s

DLOCATION='Houston'（DEPARTMENT））

E_D_NO_HOU<--PSSN（EMPLOYEEJ（PNO）,（DNUMBER）（D_NO_HOU））

RESULT_EMPS<--E_P_HOU-E_D_NO_HOU（*thisissetDIFFERENCE*）

RESULT<--PLNAME,FNAME,ADDRESS（EMPLOYEE*RESULT_EMPS）

Result:

LNAMEFNAMEADDRESS

WallaceJennifer291Berry,Bellaire,TX

（j）DEPT_MANAGERS（SSN）<--PMGRSSN（DEPARTMENT）

EMPS_WITH_DEPENDENTS（SSN）<--PESSN（DEPENDENT）

RESULT_EMPS<--DEPT_MANAGERS-EMPS_WITH_DEPENDENTS

RESULT<--PLNAME,FNAME（EMPLOYEE*RESULT_EMPS）

Result:

LNAMEFNAME

BorgJames

6.18ConsidertheLIBRARYrelationalschemashowninFigure6.14,whichisusedto

keeptrackofbooks,borrowers,andbookloans.Referentialintegrityconstraintsare

shownasdirectedarcsinFigure6.14,asinthenotationofFigure6.7.Writedown

relationalexpressionsforthefollowingqueriesontheLIBRARYdatabase:

（a）HowmanycopiesofthebooktitledTheLostTribeareownedbythelibrarybranch

whosenameis"Sharpstown"?

（b）HowmanycopiesofthebooktitledTheLostTribeareownedbyeachlibrary

branch?

（c）Retrievethenamesofallborrowerswhodonothaveanybookscheckedout.

（d）Foreachbookthatisloanedoutfromthe"Sharpstown"branchandwhoseDueDateistoday,retrievethebooktitle,theborrower'sname,andtheborrower'saddress.

（e）Foreachlibrarybranch,retrievethebranchnameandthetotalnumberofbooksloanedoutfromthatbranch.

（f）Retrievethenames,addresses,andnumberofbookscheckedoutforallborrowers

whohavemorethanfivebookscheckedout.

（g）Foreachbookauthored（orco-authored）by"StephenKing",retrievethetitleand

thenumberofcopiesownedbythelibrarybranchwhosenameis"Central".

Answer:

（Note:

WewilluseSforSELECT,PforPROJECT,*forNATURALJOIN,-for

SETDIFFERENCE,FforAGGREGATEFUNCTION）

（a）A<--BOOKCOPIES*LIBRARY-BRANCH*BOOK

RESULT<--PNo_Of_Copies（SBranchName='Sharpstown'andTitle='TheLost

Tribe'

（A））

Note:

AbetterquerywouldbetodotheSELECTsbeforetheJOINasfollows:

A<--PNo_Of_Copies（（SBranchName='Sharpstown'（LIBRARY-BRANCH））*

（BOOKCOPIES*（STitle='TheLostTribe'

（BOOK））））

（b）PBranchID,No_Of_Copies（（STitle='TheLostTribe'（BOOK））*BOOKCOPIES）

（c）NO_CHECKOUT_B<--PCardNo（BORROWER）-PCardNo（BOOK_LOANS）

RESULT<--PName（BORROWER*NO_CHECKOUT_B）

（d）S<--PBranchId（SBranchName='Sharpstown'（LIBRARY-BRANCH））

B_FROM_S<--PBookId,CardNo（（SDueDate='today'（BOOKLOANS））*S）

RESULT<--PTitle,Name,Address（BOOK*BORROWER*B_FROM_S）

（e）R（BranchId,Total）<--BranchIdFCOUNT（BookId,CardNo）（BOOK_LOANS）

RESULT<--PBranchName,Total（R*LIBRARY_BRANCH）

（f）B（CardNo,TotalCheckout）<--CardNoFCOUNT（BookId）（BOOK_LOANS）

B5<--STotalCheckout>5（B）

RESULT<--PName,Address,TotalCheckout（B5*BORROWER）

（g）SK（BookId,Title）<--（sAuthorName='StephenKing'（BOOK_AUTHORS））*BOOK

CENTRAL（BranchId）<--sBranchName='Central'（LIBRARY_BRANCH）

RESULT<--PTitle,NoOfCopies（SK*BOOKCOPIES*CENTRAL）

6.22

（a）

PQRABC

10a510b6

10a510b5

25a625c3

（b）

PQRABC

15b810b6

15b810b5

（c）

PQRABC

10a510b6

10a510b5

15b8nullnullnull

25a625c3

（d）

PQRABC

15b810b6

nullnullnull25c3

15b810b5

（e）

PQR

10a5

15b8

25a6

10b6

25c3

10b5

（f）

PQRABC

10a510b5

6.24Specifyqueries（a）,（b）,（c）,（e）,（f）,（i）,and（j）ofExercise6.16inboththe

tuplerelationalcalculusandthedomainrelationalcalculus.

Answer:

（a）Retrievethenamesofemployeesindepartment5whoworkmorethan10hoursper

weekonthe'ProductX'project.

TuplerelationalCalculus:

{e.LNAME,e.FNAME|EMPLOYEE（e）ANDe.DNO=5AND（EXISTSp）（EXISTSw）

（

WORKS_ON（w）ANDPROJECT（p）ANDe.SSN=w.ESSNAND

w.PNO=p.PNUMBERAND

p.PNAME='ProductX'ANDw.HOURS>10）}

DomainrelationalCalculus:

{qs|EMPLOYEE（qrstuvwxyz）ANDz=5AND（EXISTSa）（EXISTSb）（EXISTSe）

（EXISTSf）

（EXISTSg）（WORKS_ON（efg）ANDPROJECT（abcd）ANDt=eANDf=bAND

a='ProductX'AND

g>10）}

（b）Listthenamesofemployeeswhohaveadependentwiththesamefirstnameas

themselves.

TuplerelationalCalculus:

{e.LNAME,e.FNAME|EMPLOYEE（e）AND（EXISTSd）（DEPENDENT（d）AND

e.SSN=d.ESSN

ANDe.FNAME=d.DEPENDENT_NAME）}

DomainrelationalCalculus:

{qs|（EXISTSt）（EXISTSa）（EXISTSb）（EMPLOYEE（qrstuvwxyz）AND

DEPENDENT（abcde）

ANDa=tANDb=q）}

（c）Findthenamesofemployeesthataredirectlysupervisedby'FranklinWong'.

TuplerelationalCalculus:

{e.LNAME,e.FNAME|EMPLOYEE（e）AND（EXISTSs）（EMPLOYEE（s）AND

s.FNAME='Franklin'ANDs.LNAME='Wong'ANDe.SUPERSSN=s.SSN）}

DomainrelationalCalculus:

{qs|（EXISTSy）（EXISTSa）（EXISTSc）（EXISTSd）（EMPLOYEE（qrstuvwxyz）AND

EMPLOYEE（abcdefghij）ANDa='Franklin'ANDc='Wong'ANDy=d）}

（e）Retrievethenamesofemployeeswhoworkoneveryproject.

TuplerelationalCalculus:

{e.LNAME,e.FNAME|EMPLOYEE（e）AND（FORALLp）（NOT（PROJECT（p））OR

（EXISTSw）（

WORKS_ON（w）ANDp.PNUMBER=w.PNOANDw.