DB개념) Relational Algebra(관계 대수) 간단 정리

오랜만에 공부 포스팅을 올려본다,

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네이버 블로그에도 옮겼는데 그냥 여기에도 올리고 싶어서 공유한다!

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쨌든! 시험 공부도 할겸 간단하게 DB개념 정리를 할건데

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Relational Algebra(관계 대수) 예제 몇 개만 다뤄 볼 것이다.

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관계 대수가 뭐야?

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관계 대수(Relational Algebra)는 데이터베이스에서 관계형 모델을 기반으로 데이터 조작과 질의를 수행하기 위해 사용되는 형식화된 질의 언어입니다.

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(ChatGPT가 그렇다면 그렇다는거지...)

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말그대로 Relation에서 원하는 결과를 얻기 위한 연산 쿼리라 생각하면 된다.

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말은 어려운데 우리가 기존에 알던 집합과 비슷한 점이 많아서

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집합간의 계산으로 보면 편하다.

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1) UNION

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제일 먼저 볼 것은 UNION, 말 그대로 합치는 것이다.

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기호도 U로 합집합과 같다고 보면 된다.

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두 relation의 tuples을 모두 포함하는 관계를 생성한다.

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다음 두 relation 예시로 한번보자

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R1

상품	가격
오렌지	500원
바나나	1000원
사과	300원

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R2

상품	가격
오렌지	500원
키위	1200원
바나나	1000원

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R1 U R2

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상품	가격
오렌지	500원
바나나	1000원
사과	300원
키위	1200원

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2) Intersection

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Intersection은 집합의 교집합과 같은 개념이라고 생각하면 편하다.

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두 relation의 겹치는 부분만을 추출한다.

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기호도 ∩로 표현한다.

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R1 ∩ R2

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상품	가격
오렌지	500원
바나나	1000원

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3) Difference

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Difference는 집합의 차집합과 같은 개념이라고 보면 된다.

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기준이 되는 relation 중 다른 relation에 공통된 값들을 제외시켜준다.

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기호는 - 로 표현한다.

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R1 - R2

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상품	가격
사과	300원

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4) Division

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Division은 나눗셈인데 두 relation의 관계를 확인하는 연산이라고 생각하면 편하다.

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첫 번째 relation의 모든 조합 중에서 두 번째 relation과 관련이 있는 조합만을 반환하면 된다.

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기호는 ÷로 표현한다.

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R3를 다음과 같이 정의 했을 때

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가격

500원

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R1 ÷ R3

 

상품

오렌지

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5) Restriction

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Restriction은 특정 조건에 해당하는 tuple만 출력하는 연산이다.

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쉽게 말해 조건에 맞는 행을 출력하면 된다.

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다음과 같이 표현한다.

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$\textcolor{#ff65a8}{\combi{\sigma }_{\left(가격\ <\ 1000\right)}\left(R\right)}$σ(가격 < 1000)​(R)​

상품	가격
오렌지	500원
사과	300원

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6) Projection

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Projection은 attributes를 출력하는 연산이다.

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쉽게 말해 조건에 맞는 열을 출력한다고 보면 된다.

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다음과 같이 표현한다.

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$\textcolor{#000000}{\combi{\pi }_{<attribute\ list>}\left(R\right)}$π<attribute list>​(R)​

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$\textcolor{#ff65a8}{\pi <상품>\left(R1\right)}$π<상품>(R1)​

상품

오렌지

바나나

사과

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7) Cartesian Product

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곱연산이라고 보면 이해하기 쉽다.

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모든 attribute의 가능한 조합을 반환한다.

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기호로는 X로 표현한다

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R4와 R5를 순서대로 다음과 같이 정의하겠다.

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상품

오렌지

바나나

사과

가격

500원

1000원

300원

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R4 X R5

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상품	가격
오렌지	500원
오렌지	1000원
오렌지	300원
바나나	500원
바나나	1000원
바나나	300원
사과	500원
사과	1000원
사과	300원

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8) Inner Join

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Inner join은 두 개의 relation에서 조건에 일치하는 값으로 행을 구성하는 것이다.

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Equi join과 Theta Join이 있는데 전자는 두 개의 realation에서 같은 값을 가져올 때 사용하고

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후자는 크거나 작거나 하는 비교 값을 가져올 때 사용한다.

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다음과 같이 표현한다.

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$R\combi{\Join }_{<join\ condition>}S$R⋈<join condition>​S​

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R6를 다음과 같이 정의 했을 때

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상품	수량
오렌지	10
딸기	30
사과	20

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$\textcolor{#ff65a8}{R1\combi{\Join }_{<상품\ =\ 상품>}R6}$R1⋈<상품 = 상품>​R6​

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상품	가격	수량
오렌지	500원	10
사과	300원	20

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이렇게 간단하게 Relational Algebra에 대해 알아보았다.

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사실 집합 개념에서 쉽게 응용할 수 있어서 개념적인 측면에서는

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그렇게 어렵지 않았던 것 같다.

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정리 다했으니 시험 화이팅!