SQL(4) 関係代数演算

データベースの復元

前回までに作成したデータベースを読み込むには，[File]→[Open DB]をクリックし， 保存した sqlite3.db を選択します． 復元したデータベースに【学生リスト】，【学部リスト】，【テニス部】，【サッカー部】，【商品リスト】があることを確認しましょう．

【学生リスト】

【学部リスト】

【テニス部】

【サッカー部】

【商品リスト】

集合演算

リレーションに対する4つの集合演算がSQLで表現可能であることを確認していきましょう．

• 和集合演算
• 差集合演算
• 共通集合演算
• 直積演算

和集合演算

和集合演算が適用可能であるためにはリレーションが 和両立 である必要があります． ここでは，和両立の条件を満たしている【テニス部】と【サッカー部】を対象に考えていきます．

和集合演算にはUNIONを用います． テーブル名1とテーブル名2は対象のテーブルの名前です．

/* 和集合演算 */
SELECT * FROM テーブル名1 UNION SELECT * FROM テーブル名2;

それでは，【テニス部】と【サッカー部】の和集合を求めてみましょう． ここで，注意して欲しいのは， いずれのリレーションにも共通の (B003,杉江弘子,3,人文学部,すぎえひろこ) です． 和集合の結果には，該当のレコードは一つだけとなります．

/* 【テニス部】と【サッカー部】の和集合 */
SELECT * FROM テニス部 UNION SELECT * from サッカー部;

差集合演算

差集合演算にはEXCEPTを用います． テーブル名1とテーブル名2は対象のテーブルの名前です．

/* 差集合演算 */
SELECT * FROM テーブル名1 EXCEPT SELECT * FROM テーブル名2;

それでは，【テニス部】と【サッカー部】の差集合を求めてみましょう． 【テニス部】から共通のレコードが取り除かれていることがわかります．

/* 【テニス部】と【サッカー部】の差集合 */
SELECT * FROM テニス部 EXCEPT SELECT * from サッカー部;

共通集合演算

共通集合演算にはINTERSECTを用います． テーブル名1とテーブル名2は対象のテーブルの名前です．

/* 共通集合演算 */
SELECT * FROM テーブル名1 INTERSECT SELECT * FROM テーブル名2;

それでは，【テニス部】と【サッカー部】の共通集合を求めてみましょう． 共通のレコードが結果に含まれていることがわかります．

/* 【テニス部】と【サッカー部】の共通集合 */
SELECT * FROM テニス部 INTERSECT SELECT * from サッカー部;

直積演算

直積演算にはCROSS JOINを用います． テーブル名1とテーブル名2は対象のテーブルの名前です． これまでとは異なりCROSS JOINの後にSELECT文は不要です．

/* 直積演算 */
SELECT * FROM テーブル名1 CROSS JOIN テーブル名2;

また，直積演算は次のように記述することも可能です．

/* 直積演算 */
SELECT * FROM テーブル名1, テーブル名2;

それでは，【テニス部】と【サッカー部】の直積を求めてみましょう． 全ての組み合わせでレコードが構成されていることがわかります．

/* 【テニス部】と【サッカー部】の直積 */
SELECT * FROM テニス部 CROSS JOIN サッカー部;

関係代数演算

リレーションに対する3つの関係代数演算（リレーショナル代数演算）が SQLで表現可能であることを確認していきましょう（商演算は割愛） ．

• 射影演算
• 選択演算
• 結合演算

射影演算

射影演算は SELECT文 を用いるだけです．

/* 射影演算 */
SELECT 属性名 FROM テーブル名;

それでは，【学生リスト】を氏名とよみがなで射影してみましょう．

/* 【学生リスト】を氏名とよみがなで射影 **/
SELECT 氏名,よみがな FROM 学生リスト;

次に，【学生リスト】を学部で射影してみましょう． 「工学部」に所属している学生が2人いるため，射影した結果にも「工学部」が2回表示されます．

/* 【学生リスト】を学部で射影 **/
SELECT 学部 FROM 学生リスト;

重複行を除外して「工学部」を1回だけ表示するには，DISTINCT句 を利用します．

/* 【学生リスト】を重複を避けて学部で射影 **/
SELECT DISTINCT 学部 FROM 学生リスト;

選択演算

選択演算は SELECT文 と WHERE句 を組み合わせるだけです．

/* 選択演算 */
SELECT 属性名 FROM テーブル名 WHERE 条件式;

それでは，【学生リスト】から工学部のレコードを選択しましょう．

/* 【学生リスト】から工学部のレコードを選択 */
SELECT * FROM 学生リスト where 学部="工学部";

結合演算

結合演算は，条件を指定して結合する方法（内部結合と外部結合）と， 一致するドメインを条件として結合する方法（自然結合）があります．

条件を指定して結合（内部結合）するには INNER JOIN を用います． テーブル名1とテーブル名2は対象のテーブルの名前です． ONの後に，結合の条件となる各テーブルの属性を指定します．

/* 内部結合 */
SELECT * FROM テーブル名1 INNER JOIN テーブル名2 ON テーブル名1.属性名1 = テーブル名2.属性名2;

それでは，【学生リスト】と【学部リスト】を「学部」を条件に結合してみましょう． 学部の属性値が一致するレコードが結合されていることがわかります．

/* 【学生リスト】と【学部リスト】を「学部」を条件に結合 */
SELECT * FROM 学生リスト INNER JOIN 学部リスト ON 学生リスト.学部 = 学部リスト.学部;

一致するドメインを条件として結合(自然結合)するには NATURAL INNER JOIN を用います． 上述の方法とは異なり，具体的に条件となる属性は指定しません．

/* 自然結合 */
SELECT * FROM テーブル名1 NATURAL INNER JOIN テーブル名2;

それでは，【学生リスト】と【学部リスト】を自然結合してみましょう． 自動的に「学部」を条件として結合されていることがわかります． また，冗長な属性は取り除かれています．

/* 【学生リスト】と【学部リスト】を自然結合 */
SELECT * FROM 学生リスト NATURAL INNER JOIN 学部リスト;

データベースの保存

作成したデータベースを保存するには，[File]→[Save DB]をクリックします． 保存したファイルは sqlite4.db とファイル名を変更してから，提出してください．

情報処理技術者試験・過去問

下記リンクは ITパスポート試験ドットコム， 基本情報技術者試験ドットコム， 応用情報技術者試験ドットコムに掲載されている問題です．

• 基本情報技術者 平成24年春期 午前 問31
• 基本情報技術者 平成24年春季 午前 問30
• 応用情報技術者 平成26年春期 午前 問28
• 応用情報技術者 令和3年秋期 午前 問29

参考書籍