Relational Algebra(관계 대수)는 관계형 데이터베이스에서 사용되는 형식적인 언어이다. 이 언어는 관계형 데이터베이스에서 데이터를 쿼리하고 조작하는 데 사용된다.
관계형 데이터베이스는 테이블 형태로 구성된 데이터를 저장하고 관리하는 방식이다. 테이블은 행과 열로 구성되며, 각 행은 레코드(데이터의 개별 항목)를 나타낸다.
Relational Algebra는 이러한 테이블에서 데이터를 추출하고 필터링하며 결합하고 그룹화하는 등의 작업을 수행하는 데 사용된다. 이를 통해 사용자는 데이터베이스로부터 원하는 정보를 추출하고 원하는 형식으로 데이터를 조작할 수 있다.
Relational Algebra는 데이터베이스 시스템의 내부적인 동작을 추상화하여 데이터베이스 설계자나 개발자가 데이터 조작에 집중할 수 있도록 도와준다. 또한 데이터베이스 시스템은 이러한 관계 대수 연산을 효율적으로 실행하기 위한 최적화 기법을 구현할 수 있다.
이러한 이점들로 인해 Relational Algebra는 관계형 데이터베이스 시스템의 기반을 형성하고 있으며, SQL과 같은 관계형 데이터베이스 쿼리 언어의 이론적 기반을 제공한다.
Relational Algebra에서는 다양한 연산자를 사용하여 데이터를 추출하고 조작할 수 있다. 각 연산자는 특정 작업을 수행하며, 이들을 조합하여 복잡한 쿼리를 작성할 수 있다. 아래에서 몇 가지 일반적으로 사용되는 연산자를 설명하겠다.
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선택(Selection): 주어진 조건에 맞는 튜플(레코드)을 선택한다. 일반적으로 σ (sigma) 기호로 표시된다. 예를 들어, 학생 테이블에서 성별이 '여성'인 학생들을 선택하는 쿼리는 다음과 같이 표현할 수 있다: σ(성별='여성')(학생).
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투영(Projection): 주어진 테이블에서 특정 열(속성)만 선택한다. 일반적으로 π (pi) 기호로 표시된다. 예를 들어, 학생 테이블에서 학번과 이름 열만 선택하는 쿼리는 다음과 같이 표현할 수 있다: π(학번, 이름)(학생).
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결합(Join): 두 개 이상의 테이블을 연결하여 새로운 테이블을 생성한다. 이 때, 연결할 열(속성) 간의 관계를 지정한다. 일반적으로 ⨝ (join) 기호로 표시되며, 종류에 따라 내부 결합(Inner Join), 외부 결합(Outer Join) 등이 있다. 예를 들어, 학생 테이블과 성적 테이블을 학번 열을 기준으로 내부 결합하는 쿼리는 다음과 같이 표현할 수 있다: 학생 ⨝ 성적(학번).
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교집합(Intersection): 두 개의 테이블에서 공통으로 존재하는 튜플을 선택한다. 일반적으로 ∩ 기호로 표시된다. 예를 들어, A 테이블과 B 테이블의 공통 튜플을 선택하는 쿼리는 다음과 같이 표현할 수 있다: A ∩ B.
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합집합(Union): 두 개의 테이블을 합쳐서 중복을 제거한 튜플들을 선택한다. 일반적으로 ∪ 기호로 표시된다. 예를 들어, A 테이블과 B 테이블의 모든 튜플을 합치는 쿼리는 다음과 같이 표현할 수 있다: A ∪ B.
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차집합(Difference): 첫 번째 테이블에서 두 번째 테이블과 공통으로 존재하는 튜플을 제외한 튜플들을 선택한다. 일반적으로 - 기호로 표시된다. 예를 들어, A 테이블에서 B 테이블과 공통으로 존재하지 않는 튜플을 선택하는 쿼리는 다음과 같이 표현할 수 있다: A - B.
이 외에도 Relational Algebra에는 여러 가지 다른 연산자들이 있으며, 이들을 조합하여 복잡한 쿼리를 작성할 수 있다. 각 연산자의 정확한 사용 방법과 문법은 구체적인 Relational Algebra의 구현과 관련될 수 있다.
