Презентация по информатике на тему: "Условия выбора и сложные логические выражения.Сортировка, удаление и добавление записей "(9 класс)

§ 14. УСЛОВИЯ ВЫБОРА И СЛОЖНЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ ВЫРАЖЕНИЯ Основные темы параграфа: ♦ примеры, сложных логических выражений; ♦ логическое умножение (и); ♦ логическое сложение (или); ♦ отрицание; ♦ приоритеты логических операций; ♦ запрос на выборку и сложные логические выражения.

ПРИМЕРЫ СЛОЖНЫХ ЛОГИЧЕСКИХ ВЫРАЖЕНИЙ Истина  Истина  Значение  Высказывание   Таблица 3.5. Высказывания и их                                        БД «Факультативы»  логические значения 1. Русанов занимается геологией.  2. Шляпина посещает факультативы.                                         БД «Успеваемость»  3. У Аликина по физике то ли 4, то ли 5.  4. У Галкиной по алгебре не двойка.                                        БД «Погода»  5. 15 марта 2004 года были осадки.  6. 17 марта 2004 года влажность была меньше 100%                                       БД «Домашняя библиотека»  7. В библиотеке есть книги Беляева А.Р., изданные не  ранее 1990 года.  8. В библиотеке есть книги Толстого Л.Н. или Тургенева  И.С.  Истина  Ложь  Истина  Истина  Истина  Истина

КАЖДОЕ ИЗ ЭТИХ ВЫСКАЗЫВАНИЙ ОБЪЕДИНЯЕТ В СЕБЕ ЗНАЧЕНИЯ НЕСКОЛЬКИХ ПОЛЕЙ ОДНОВРЕМЕННО. ПОЭТОМУ ОНИ НЕ МОГУТ БЫТЬ ЗАПИСАНЫ В ФОРМЕ ПРОСТЫХ ЛОГИЧЕСКИХ ВЫРАЖЕНИЙ. ВОТ КАК ЗАПИСЫВАЮТСЯ СООТВЕТСТВУЮЩИЕ ЛОГИЧЕСКИЕ ВЫРАЖЕНИЯ:  1. ФАМИЛИЯ="Русанов" и ГЕОЛОГИЯ 2. ФАМИЛИЯ="Шляпина" и (ЦВЕТОВОДСТВО или ГЕОЛОГИЯ или ТАНЦЫ) 3. УЧЕНИК="Аликин Петр" и (ФИЗИКА=4 или ФИЗИКА=5) 4. не АЛГЕБРА=2 и Ученик="Галкина Нина" 5. ДАТА=15/03/04 и (ОСАДКИ="дождь" или ОСАДКИ="снег"). 6. ДАТА=17/03/04 и ВЛАЖНОСТЬ<100 7. АВТОР= "Беляев А.Р." и ГОД>=1990 8. АВТОР= "Толстой Л.Н." или АВТОР=" Тургенев И.С."

 Здесь кроме знакомых вам отношений и имен логических полей используются смысловые связки «и», «или», «не». Это служебные слова, которые выполняют роль знаков логических операций.  Познакомимся с тремя логическими операциями:  • операция логического умножения (конъюнкция); знак операции «и»; • операция логического сложения (дизъюнкция); знак операции «или»; • операция отрицания; знак операции «не».

ВЫРАЖЕНИЯ, СОДЕРЖАЩИЕ ЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ, БУДЕМ НАЗЫВАТЬ СЛОЖНЫМИ ЛОГИЧЕСКИМИ ВЫРАЖЕНИЯМИ.  Операции логического умножения и сложения — двуместные. Это значит, что они связывают между собой две логические величины (два логических операнда).  Логическое умножение (и)  В результате логического умножения (конъюкции) получается истина, если оба операнда истинны.

 Пусть требуется получить справку о книгах Беляева А.Р., изданных не раньше 1990 года, с указанием названия книги, года издания и полки, на которой стоит книга. Соответствующая команда имеет вид:  .выбрать НАЗВАНИЕ, ГОД, ПОЛКА где АВТОР= "Беляев А.Р." и ГОД>=1990

 Формирование справки происходит в такой последовательности: сначала вырезаются и склеиваются в одну таблицу все строки, удовлетворяющие первому отношению: АВТОР=Беляев А.Р. Получается следующее:

НОМЕР АВТОР 0001 0005 0008 НАЗВАНИ Е Человек­ амфибия ГОД 1987 Беляев А.Р. Беляев А.Р.  Звезда КЭЦ 1990 1994 Беляев А.Р.  Избранное ПОЛКА 5 5 7

ЗАТЕМ ИЗ ЭТОЙ ТАБЛИЦЫ ВЫРЕЗАЮТСЯ СТРОКИ, УДОВЛЕТВОРЯЮЩИЕ ВТОРОМУ ОТНОШЕНИЮ: ГОД>=1990. ПОЛУЧАЕМ: НОМЕР  АВТОР  ГОД   ПОЛКА  НАЗВАНИ Е          Звезда  КЭЦ            5 7 0005 0008 Беляев А.Р.  1990  Беляев А.Р.  Избранное  1994

И НАКОНЕЦ, ВЫРЕЗАЮТСЯ СТОЛБЦЫ, УКАЗАННЫЕ В СПИСКЕ ПОЛЕЙ КОМАНДЫ. НА ЭКРАН ВЫВЕДЕТСЯ СПРАВКА: НАЗВАНИЕ  Звезда КЭЦ  Избранное  ГОД  1990  1994  ПОЛКА  5  7

ЛОГИЧЕСКОЕ СЛОЖЕНИЕ (ИЛИ)  В результате логического сложения (дизъюнкции) получается истина, если значение хотя бы одного операнда истинно.     Пусть, например, мы хотим получить список всех книг Толстого Л.Н. и Тургенева И.С. Запрос на выборку пишется так:  .выбрать где АВТОР="Толстой Л.Н." или АВТОР="Тургенев И.С."

 В этом случае строки, удовлетворяющие условиям АВТОР="Толстой Л. Н." или АВТОР="Тургенев И. С.", вырезаются одновременно из исходной таблицы. После их склеивания получаем:

НОМЕР  АВТОР  0003  0007  Тургенев  И.С.  Толстой  Л.Н.  НАЗВАНИ Е  Повести и  рассказы  Повести и  рассказы  ГОД  ПОЛКА  1982  1986  1  1

ОТРИЦАНИЕ  Отрицание изменяет значение логической величины на противоположное: не истина = ложь; не ложь = истина.  Отрицание — одноместная операция. Это значит, что она применяется к одному логическому операнду.  Например, требуется получить список всех книг, кроме книг Беляева. Запрос такой:  .выбрать АВТОР, НАЗВАНИЕ где не АВТОР="Беляев А.Р."

 В этом случае вырезаются все строки, в которых значение поля АВТОР не равно «Беляев А.Р.». Строки склеиваются, а из полученной таблицы вырезаются столбцы АВТОР и НАЗВАНИЕ. После их склеивания получим справку:

АВТОР  Кервуд Д.  Тургенев И.С.  Олеша Ю.К.  Тынянов Ю.Н.  Толстой Л.Н.  НАЗВАНИЕ  Бродяги севера  Повести и рассказы  Избранное  Кюхля  Повести и рассказы

 Табл. 3.6 иллюстрирует результаты всех вариантов выполнения трех логических операций. Такую таблицу называют таблицей истинности. В ней буквами А и В обозначены логические операнды. Логическая величина «истина» обозначена буквой И, логическая величина «ложь» — буквой Л.

ТАБЛИЦА 3.6.ТАБЛИЦА ИСТИННОСТИ А  И  И  Л  Л  Б  И  Л  И  Л  А и Б  И  А или Б  И  не А  Л  Л  Л  Л  И  И  Л  Л  И  И

ПРИОРИТЕТЫ ЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ  Если в сложном логическом выражении имеется несколько логических операций, то возникает вопрос, в каком порядке их выполнит компьютер. Это касается выражений под номерами 2, 3, 4, 5 в приведенном выше примере.  В логическом выражении можно использовать круглые скобки. Так же как и в математических формулах, скобки влияют на последовательность выполнения операций. Если нет скобок, то операции выполняются в порядке их старшинства.

 . Среди логических операций, как и среди арифметических, есть различие по старшинству (еще говорят: по приоритету). По убыванию старшинства логические операции располагаются в таком порядке:  отрицание (не); конъюнкция (и); дизъюнкция (или).

ЗАПРОС НА ВЫБОРКУ И СЛОЖНЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ ВЫРАЖЕНИЯ  Ниже приведены два логических выражения для БД «Домашняя библиотека», отличающиеся только скобками. Цифры над знаками логических операций указывают на последовательность их выполнения.                     1                    3                    2 (ГОД=1987 или ГОД=1986) и (ПОЛКА=5 или ПОЛКА=1)                     2                    1                    3 ГОД=1987 или ГОД=1986 и ПОЛКА=5 или ПОЛКА=1  Первое выражение будет истинным для записей с номерами 1, 4, 7. Второе истинно для записей с номерами 1, 3, 4, 6,7. Постарайтесь понять, почему.

§ 15. СОРТИРОВКА, УДАЛЕНИЕ И ДОБАВЛЕНИЕ ЗАПИСЕЙ Основные темы параграфа: ♦ команда выборки с параметром сортировки; ♦ ключи сортировки; ♦ сортировка по нескольким ключам; ♦ команды удаления и добавления записей.

КОМАНДА ВЫБОРКИ С ПАРАМЕТРОМ СОРТИРОВКИ  Очень часто записи в таблицах бывают упорядочены по какому-то правилу. Например, в телефонных справочниках — в алфавитном порядке фамилий абонентов; в расписании движения поездов — в порядке времени отправления; в таблице футбольного чемпионата — по возрастанию номеров мест, которые занимают команды.

 Процесс упорядочения записей в таблице называется сортировкой. Для выполнения сортировки должна быть указана следующая информация: а) по значению какого поля производить сортировку; б) в каком порядке сортировать записи (по возрастанию или убыванию значений поля).  В команду выборки можно добавить параметры сортировки, в соответствии с которыми будут упорядочены строки в итоговой таблице. В таком случае формат команды выборки становится следующим:

 .выбрать <список выводимых полей>     где <условия выбора>     сортировать <ключи сортировки>     по <порядок сортировки>

КЛЮЧИ СОРТИРОВКИ  Ключом сортировки называется поле, по значению которого производится сортировка. Возможны два варианта порядка сортировки: по возрастанию значений ключа и по убыванию значений ключа.  Отсортируем записи таблицы «Погода» по убыванию значений влажности. Для этого нужно отдать команду:  .выбрать все сортировать ВЛАЖНОСТЬ по убыванию

 В результате выполнения этой команды будет получена таблица 3.7.  Таблица 3.7. Таблица «Погода», отсортированная по убыванию влажности

ДАТА  17/03/03  18/03/03  19/03/03  15/03/03  16/03/03  ОСАДКИ  ТЕМПЕРА ТУРА  1,0  Туман  3,4  Дождь  Без осадков  5,2  Снег  ­3,5  Без осадков  0  ДАВЛЕНИ Е  740  745  760  746  750  ВЛАЖНОС ТЬ  100  96  87  67  62

 А теперь отсортируем записи БД «Домашняя библиотека» в алфавитном порядке по фамилиям авторов. В итоговую таблицу выберем только сведения о книгах, изданных после 1985 года. Выведем три поля: АВТОР, НАЗВАНИЕ, ГОД. Для этого нужно выполнить команду:  . выбрать АВТОР, НАЗВАНИЕ, ГОД где ГОД>1985 сортировать АВТОР по возрастанию

В ИТОГЕ ПОЛУЧИМ ТАБЛИЦУ 3.8. ТАБЛИЦА 3.8. ТАБЛИЦА «ДОМАШНЯЯ БИБЛИОТЕКА», ОТСОРТИРОВАННАЯ В АЛФАВИТНОМ ПОРЯДКЕ ФАМИЛИЙ АВТОРОВ АВТОР  НАЗВАНИЕ  ГОД  Беляев А.Р.  Беляев А.Р.  Беляев А.Р.  Кервуд Д.  Олеша Ю.К.  Толстой Л.Н.  Человек­амфибия  Звезда КЭЦ  Избранное  Бродяги севера  Избранное  Повести и рассказы  1987  1990  1994  1991  1987  1986

СОРТИРОВКА ПО НЕСКОЛЬКИМ КЛЮЧАМ  Нередко приходится встречать таблицы, в которых строки отсортированы по значениям нескольких полей. Например, если мы хотим, чтобы в полученной таблице (см. табл. 3.8) книги одного автора были упорядочены в списке в алфавитном порядке их названий, то команду выборки нужно записать так:  . выбрать АВТОР, НАЗВАНИЕ, ГОД где ГОД>1985 сортировать АВТОР по возрастанию, НАЗВАНИЕ по возрастанию

 Здесь указаны два ключа сортировки: поле АВТОР является первым ключом сортировки, поле НАЗВАНИЕ — вторым ключом сортировки. Сначала записи сортируются по возрастанию значений первого ключа (АВТОР), затем среди записей с одинаковыми значениями первого ключа происходит сортировка по значениям второго ключа (НАЗВАНИЕ). В результате получим таблицу (показана только часть таблицы, относящаяся к книгам Беляева А. Р. Порядок остальных строк не изменится):

АВТОР Беляев А.Р. Беляев А.Р.  Беляев А.Р.  НАЗВАНИЕ Звезда КЭЦ Избранное Человек­амфибия ГОД 1990 1994 1987

КОМАНДЫ УДАЛЕНИЯ И ДОБАВЛЕНИЯ ЗАПИСЕЙ  Информация в базах данных часто подвергается изменениям. Например, БД «Погода» каждый день должна пополняться. Состав домашней библиотеки также со временем меняется. Мы покупаем книги, иногда дарим их друзьям. Все эти изменения должны сразу же отражаться в базе данных. Следовательно, в языке общения с СУБД должны присутствовать команды, позволяющие вносить такие изменения. В нашей гипотетической СУБД есть для этих целей две команды. Первая позволяет удалять строки из таблицы. Ее формат такой:  . удалить где <логическое выражение>

 Чтобы удалить из БД одну конкретную запись, нужно указать значение ключа этой записи. Например, если применительно к БД «Домашняя библиотека» отдать команду  . удалить где НОМЕР="0003"  то сведения о книге под номером 3 будут исключены из таблицы. Если по отношению к БД «Школа» выполнить команду  . удалить для ГОРОД="Шадринск" и НОМЕР ШКОЛЫ=1  то из таблицы будет исключена вторая запись.

 Вот еще пример. После выполнения команды  . удалить где ГОД<1985  из БД «Домашняя библиотека» исчезнут записи с номерами 3, 6 т. е. книги, выпущенные до 1985 года.  Если же нужно удалить все записи из таблицы, то это делается командой  . удалить все  Примечание. Часто в реальных СУБД по команде «удалить» лишь помечаются записи, предназначенные для удаления. Исключение их из файла происходит после выполнения процедуры сжатия файла.

 Если к готовой базе данных требуется добавить новые записи, то это всегда можно сделать с помощью уже знакомой вам команды:  . добавить запись  По этой команде пользователю предоставляется возможность ввести значения полей новой записи, которая занесется в конец таблицы.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ:  1. Запишите команды для выполнения следующих действий с БД «Домашняя библиотека»; а) сортировки в порядке возрастания годов издания книги; б) сортировки по двум ключам: АВТОР и ГОД, исключая книги Беляева А.Р.; в) удаления из БД «Домашняя библиотека» всех записей о книгах, стоящих на пятой полке и изданных до 1990 года.

 3. Пусть а, b, с — логические величины, которые имеют следующие значения: а = истина, b = ложь, с = истина. Определите результаты вычисления следующих логических выражений: а и b;                   а и b или с;           (а или b) и (с или b); а или b;               а или b и с;           не (а или b) и (с или b); не а или b;          не а или b и с;      не (а и b и с).

 4. Напишите команды выборки с использованием сложных логических выражений: • определить все даты до 17 марта, когда температура была выше нуля градусов; • определить фамилии всех учеников, которые посещают танцы, но не посещают факультатив по геологии; • получить список всех отличников по гуманитарным дисциплинам; • определить полку, на которой стоит книга Толстого Л.Н. «Повести и рассказы»; • определить фамилии авторов книг с названием «Повести и рассказы», выпущенных до 1985 года; • получить инвентарные номера всех книг, стоящих на пятой и седьмой полках; • получить фамилии авторов и названия книг, выпущенных в период с 1985 по 1990 год; • получить инвентарные номера всех книг, стоящих ниже пятой полки и изданных после 1990 года.