Информация в базах данных может быть организована несколькими способами. Табличная форма - наиболее простая и распространенная форма организации баз данных, получившая название реляционной. Пример таблицы:
Фамилия Имя Рост Вес Глаза
| Иванов | Саша | 180 | 85 | синие |
| Петрова | Оля | 165 | 65 | карие |
| Сидоров | Миша | 190 | 75 | зеленые |
Реляционные базы - это базы данных, в которых информация хранится в форме таблиц. Каждая из таблиц в такой базе данных имеет строго определенное число столбцов, снабженных именами.
В рассматриваемом примере таблица имеет пять столбцов с именами фамилия, имя, рост, вес и глаза. В каждом из столбцов могут записываться данные определенного типа - числового или символьного. Так в столбцах вес и рост записываются числовые данные, а в столбцах фамилия, имя и глаза записывается символьная информация.
Данные об объектах, людях или вещах в этих таблицах записываются в виде строк. В приведенном примере сведения о росте, весе и цвете глаз Петровой Оли записаны во второй строке.
Порядок строк в таблицах задается при вводе данных. Однако во многих базах данных имеется возможность сортировки данных в таблицах. Наиболее распространенным видом сортировок в базах данных является упорядочение информации по одному из столбцов.
Для числовых данных упорядочение проводится по возрастанию или убыванию значений. Например, упорядочение по росту:
Фамилия Имя Рост Вес Глаза
| Петрова | Оля | 165 | 65 | карие |
| Иванов | Саша | 180 | 85 | синие |
| Сидоров | Миша | 190 | 75 | зеленые |
Упорядочение символьных данных состоит в расположении их алфавитном порядке. Пример упорядочения по именам:
Фамилия Имя Рост Вес Глаза
| Сидоров | Миша | 190 | 75 | зеленые |
| Петрова | Оля | 165 | 65 | карие |
| Иванов | Саша | 180 | 85 | синие |
Наиболее важной возможностью баз данных является автоматический поиск информации. Поиск данных - это отбор данных по четко определенной комбинации признаков.
Основой для поиска информации в базах данных служат запросы. Совокупность запросов, по которым можно получить информацию, считается главной характеристикой баз данных.
Запросы в базах данных подразделяются на простые и сложносоставные. В простых запросах указывается имя одного из столбцов и некоторое значение. Примеры простых запросов:
запрос: фамилия = Иванов
запрос: имя = Оля
Ответами на запросы будут строки из таблицы приведенного типа. На первый запрос - строки, в которых в графе фамилия стоит «Иванов», а на второй запрос - строки со значением «Оля» в графе имя.
Для числовых значений в запросах могут стоять знаки «больше» или «меньше». Примеры соответствующих запросов:
запрос: рост > 180
запрос: вес £ 50
Ответами на эти запросы также будут одна или несколько строк из таблицы, в которых рост или вес будут удовлетворять указанным условиям. Но возможно, что поиск окажется безрезультативным, если ни одна строка в таблице не удовлетворяет заданным условиям.
Сложносоставные запросы образуются из простейших с использованием логических связок и и или. Примеры сложносоставных запросов:
запрос: вес < 80 и глаза = зеленые
запрос: глаза = синие или глаза = голубые
Ответами на составные запросы со связкой и будут все строки таблицы, удовлетворяющие обоим условиям. Ответами на запросы со связкой или будут все строки таблицы, которые удовлетворяют первому или второму условию, либо и тому и другому одновременно.
Отличие баз данных от информационно-справочных и информационно-поисковых систем состоит в следующем. В информационно-справочных системах допустим только поиск информации. А в базах данных можно выполнять не только поиск информации, но и обновлять их, а также создавать новые таблицы либо реорганизовать их.
Обновление данных в таблицах баз данных проводится по элементам строк, а добавление информации - вводом новых строк. Для создания новой таблицы необходимо задать ее имя, число столбцов и указать типы значений в каждом из столбцов.
Задача 1. База данных об оценках.
Составьте базу данных об оценках своих товарищей, выделив следующие предметы: математика, физика и информатика. Укажите фамилии товарищей, их имена и оценки по этим предметам. Приведите примеры простых и сложносоставных запросов.
Р е ш е н и е. Пусть имеются три товарища: Иванов, Петрова и Сидоров со следующими оценками по физике, математике и информатике:
фамилия имя матем физика информ
| Иванов | Саша | 5 | 4 | 5 |
| Петрова | Оля | 4 | 4 | 5 |
| Сидоров | Миша | 3 | 3 | 4 |
Примеры запросов:
фамилия = Петрова
имя = Миша
физика > 3
матем > 3 ифизика > 3
матем = 5 илиинформ = 5
В о п р о с ы
1. Что такое база данных?
2. Что такое реляционные базы данных?
3. Что такое сортировка данных?
4. Как упорядочивается информация в базах данных?
5. Что такое запросы к базам данных?
6. Как строятся сложносоставные запросы?
7. Каковы основные возможности баз данных?
З а д а н и я
1. Составьте базу данных о кондитерских товарах, указав их название, вес, цену и вкус. Заполните базу данных на 5-6 наименований конфет. Приведите примеры сложно-составных и простых запросов с нетривиальными ответами.
2. Составьте базу данных о своих родных: маме, папе, сестрах, братьях, дедушках и бабушках с указанием их дней рождения и месте работы или учебы. Упорядочите базу данных по возрасту и приведите примеры запросов.
3. Составьте базу данных о своих друзьях с указанием их возраста, места учебы, профессий и любимых увлечений. Упорядочите базу данных в алфавитном порядке по именам друзей и приведите примеры запросов.
4. Составьте базу данных о своих учителях с указанием фамилий, имен, отчеств, возраста и предмета преподавания. Упорядочите базу данных в алфавитном порядке по фамилиям преподавателей и приведите примеры запросов.
5. Составьте базу данных по своей успеваемости с указанием оценок по литературе, физкультуре, математике, физике и информатике. Упорядочите базу данных в порядке убывания оценок по: а) литературе, б) физкультуре, в) математике.
6. Составьте базу данных по лучшим спортсменам года по любимому виду спорта с указанием лучших результатов или мест на ведущих соревнованиях.
7. Составьте по журналу успеваемости базу данных по следующим предметам: а) математике; б) информатике; в) физике; г) литературе.
Укажите запросы на поиск учеников, не имеющих
а) ни одной двойки; в) ни одной тройки;
б) ни одной четверки; г) ни одной пятерки.
8. Составьте базу данных «Телефонный справочник» с телефонами своих друзей и родных с указанием фамилий и имен. Упорядочите базу данных по фамилиям.
2.3. Выполнение расчетов на компьютерах
Персональные компьютеры служат удобным средством вычислений и расчетов экономического и математического содержания. В этом смысле компьютеры намного эффективнее бухгалтерских счетов и калькуляторов, которые требуют больших затрат ручного труда.
Наиболее удобным средством проведения расчетов на персональных компьютерах являются электронные таблицы. В этих программах все исходные и расчетные данные отображаются на экране в форме таблиц.
Электронные таблицы - программы для выполнения и хранения различных расчетов и калькуляций на компьютерах. На персональных компьютерах IBM PC наибольшее распространение получили электронные таблицы Excel.
Калькуляция - это таблица с определенным набором надписей, формул и данных, используемых для расчетов. В качестве примера рассмотрим калькуляцию закупки сладостей к дню рождения.
Пусть к дню рождения принято решение купить шоколад и конфеты «Аленка», «Мишки», «Марс». Соответствующая калькуляция закупок конфет с учетом их цен, веса и количества имеет вид:
| A | B | C | D | E | F | |
| 1 | конфеты | цена | вес | кол-во | масса | стоим |
| 2 | Аленка | 600 | 100 | 3 | 300 | 1800 |
| 3 | Мишки | 200 | 40 | 10 | 400 | 2000 |
| 4 | Марс | 500 | 100 | 5 | 500 | 2500 |
| 5 | ||||||
| 6 | итого: | 18 | сумма: | 6300 | ||
| 7 | денег: | 8000 | остаток: | 1700 |
С помощью приведенной калькуляции, меняя на экране количество конфет, можно оценить различные варианты закупок. В частности, можно решить следующие проблемы:
купить на заданную сумму наибольшее число сладостей;
купить на заданную сумму наибольшую массу конфет;
купить все виды конфет для пяти гостей в рамках заданной суммы.
Р е ш е н и е. Для выполнения расчетов в электронной таблице должна храниться следующая система формул:
Е2 = C2*D2 F2 = B2*D2
ЕЗ = C3*D3 F3 = B3*D3
E4 = C4*D4 F4 = B4*D4
D6 = D2 + D3 + D4 F7 = B7 - F6
F6 = Sum (F2 : F4)
Здесь B2, D3, E6, F7 - имена ячеек электронной таблицы; Sum (F2 : F4) - функция суммирования ячеек из столбца F от ячейки F2 до ячейки F4.
Основные возможности электронных таблиц на компьютерах:
1) автоматический перерасчет калькуляций;
2) хранение и поиск калькуляций в памяти ЭВМ;
3) вывод калькуляций на печать;
4) обновление и ввод новых калькуляций.
Перерасчет калькуляций в электронных таблицах производится автоматически сразу же после обновления на экране любых исходных данных. В этом заключается основное свойство и удобство электронных таблиц: один раз составленная калькуляция может использоваться многократно для выполнения расчетов при различных исходных данных.