CS340 دليل رموز قواعد البيانات

🔷 رموز مخطط ER

المرجع: شريحة 02_cs340.pdf - الشريحة 23

المكونات الأساسية لـ ER

مستطيل

يمثل نوع الكيان (Entity Type)

يُستخدم لـ: الكيانات المستقلة (Regular/Strong entities)

أمثلة من الشرائح:

موظف، قسم، مشروع، طالب، مقرر

شريحة 02 - التصميم المفاهيمي

بيضاوي

يمثل صفة (Attribute)

يُستخدم لـ: الصفات البسيطة والذرية

أمثلة:

الاسم، رقم الهوية، الراتب، العنوان، العمر

شريحة 02 - مكونات ER

معين

يمثل نوع العلاقة (Relationship Type)

يُستخدم لـ: الارتباطات بين الكيانات

أمثلة:

يعمل_في، يدير، يعمل_على، يسجل

شريحة 02 - مكونات ER

مستطيل مزدوج

يمثل كيانًا ضعيفًا (Weak Entity Type)

يُستخدم لـ: الكيانات التي تعتمد على كيان آخر لوجودها

مثال من الشرائح:

معال (يعتمد على موظف)

شريحة 02 - الكيانات الضعيفة (شريحة 45-46)

معين مزدوج

يمثل علاقة محددة (Identifying Relationship)

يُستخدم لـ: العلاقات التي تساعد في تعريف الكيانات الضعيفة

مثال:

معال_لـ (علاقة محددة لكيان معال)

شريحة 02 - الكيانات الضعيفة (شريحة 46)

بيضاوي مزدوج

يمثل صفة متعددة القيم (Multivalued Attribute)

يُستخدم لـ: الصفات التي يمكن أن تأخذ قيمًا متعددة

أمثلة من الشرائح:

{مواقع} لقسم، {شهادات} لشخص، {ألوان} لسيارة

شريحة 02 - أنواع الصفات (شريحة 17)

بيضاوي متقطع

يمثل صفة مشتقة (Derived Attribute)

يُستخدم لـ: الصفات التي تُحسب من صفات أخرى

مثال من الشرائح:

العمر (مشتق من تاريخ الميلاد)، عدد_الموظفين (يحسب بعد)

شريحة 02 - أنواع الصفات (شريحة 18)

صفة مسطرة تحتها

تمثل صفة مفتاحية (Key Attribute)

يُستخدم لـ: الصفات التي تعرّف الكيان بشكل فريد

أمثلة:

رقم_الهوية (موظف)، رقم_القسم (قسم)، رقم_الطالب

شريحة 02 - المفاتيح (شريحة 20-21)

صفة مسطرة تحتها متقطعة

تمثل مفتاحًا جزئيًا (Partial Key) للكيانات الضعيفة

يُستخدم لـ: مميز الكيان الضعيف (جزء من تعريفه)

مثال:

اسم_المعال في كيان معال

شريحة 02 - الكيانات الضعيفة (شريحة 45)

قيود المشاركة والسعة (Participation & Cardinality Constraints)

المرجع: شريحة 02 - شرائح 36-43, 55-57

―――

خط مفرد

يمثل مشاركة جزئية (Partial Participation)

يُستخدم عندما: ليس كل الكيانات يجب أن تشارك (min = 0)

مثال:

بعض المقررات قد لا يكون لها تسجيلات

شريحة 02 - المشاركة (شريحة 39-40)

═══

خط مزدوج

يمثل مشاركة كلية (Total Participation)

يُستخدم عندما: كل كيان يجب أن يشارك (min = 1)

مثال من الشرائح:

كل موظف يجب أن يعمل_في قسم

شريحة 02 - المشاركة (شريحة 39-40)

السعة: ١ (واحد)

كيان يشارك في علاقة واحدة على الأكثر

يُستخدم لـ: علاقات واحد-لواحد أو واحد-لمتعدد

مثال:

موظف―١―يدير―١―قسم

شريحة 02 - السعة (شريحة 35-38)

ن / م

السعة: ن أو م (متعدد)

كيان يمكن أن يشارك في علاقات متعددة

يُستخدم لـ: علاقات واحد-لمتعدد أو متعدد-لمتعدد

مثال من الشرائح:

موظف―ن―يعمل_على―م―مشروع

شريحة 02 - السعة (شريحة 35-38)

(min, max)

ترميز min-max

يحدد الحد الأدنى والأقصى للمشاركة

(0,1) = اختياري واحد
(1,1) = إجباري واحد
(0,N) = اختياري متعدد
(1,N) = إجباري متعدد

مثال من الشرائح:

موظف (1,1)―يعمل_في―(1,N) قسم

شريحة 02 - ترميز min-max (شريحة 55-57)

أنواع العلاقات حسب السعة

النوع	الترميز	الوصف	مثال من الشرائح
١:١	١ ― ١	كيان واحد في أ يرتبط بكيان واحد في ب	موظف يدير قسم
١:ن	١ ― ن	كيان واحد في أ يرتبط بعدة كيانات في ب	قسم لديه عدة موظفين
ن:١	ن ― ١	عدة كيانات في أ ترتبط بكيان واحد في ب	موظف يعمل_في قسم
م:ن	م ― ن	عدة كيانات في أ ترتبط بعدة كيانات في ب	موظف يعمل_على مشروع

شريحة 02 - سعة العلاقات (شرائح 35-38)

🔷 رموز EER (مخطط ER المحسن)

المرجع: شريحة 03_cs340_eer.pdf

مكونات التخصص/التعميم

⊂

رمز المجموعة الجزئية (سهم على شكل U)

يشير إلى علاقة IS-A من النوع الفرعي إلى النوع الرئيسي

يشير من النوع الفرعي للأعلى نحو الدائرة المتصلة بالنوع الرئيسي

مثال:

سكرتير ⊂ موظف (سكرتير هو موظف)

شريحة 03 - الرموز (شريحة 13)

○

دائرة

نقطة وصل تربط النوع الرئيسي بالأنواع الفرعية

النوع الرئيسي يتصل بالدائرة؛ الدائرة تتصل بكل الأنواع الفرعية

شريحة 03 - الرموز الأساسية (شريحة 13)

d (قيد التفرقة - Disjoint)

الكيان يمكن أن يكون عضوًا في نوع فرعي واحد فقط

نضع 'd' داخل الدائرة أو بالقرب منها

مثال من الشرائح:

موظف → {سكرتير, فني, مهندس} مع قيد d

شريحة 03 - قيد التفرقة (شريحة 23)

o (قيد التداخل - Overlapping)

الكيان يمكن أن يكون عضوًا في أنواع فرعية متعددة في نفس الوقت

نضع 'o' داخل الدائرة أو بالقرب منها

مثال من الشرائح:

جزء → {جزء_مصنع, جزء_مشترى} مع قيد o

شريحة 03 - قيد التداخل (شريحة 23)

――

خط مفرد (من النوع الرئيسي إلى الدائرة)

تخصص جزئي - ليس كل الكيانات تحتاج أن تكون في نوع فرعي

بعض كيانات النوع الرئيسي قد لا تنتمي لأي نوع فرعي

شريحة 03 - الاكتمال (شريحة 24)

══

خط مزدوج (من النوع الرئيسي إلى الدائرة)

تخصص كلي - كل كيان يجب أن يكون في نوع فرعي واحد على الأقل

كل كيان من النوع الرئيسي يجب أن ينتمي إلى نوع فرعي واحد على الأقل

مثال من الشرائح:

كل مركبة يجب أن تكون إما سيارة أو شاحنة (كلي)

شريحة 03 - الاكتمال (شريحة 24)

تجميعات قيود التخصص

التفرقة	الاكتمال	الترميز	المعنى
متفرقة (d)	كلي	d مع خط مزدوج	كل كيان في نوع فرعي واحد بالضبط
متفرقة (d)	جزئي	d مع خط مفرد	كيان في نوع فرعي واحد على الأكثر (أو لا شيء)
متقاطعة (o)	كلي	o مع خط مزدوج	كل كيان في نوع فرعي واحد أو أكثر
متقاطعة (o)	جزئي	o مع خط مفرد	كيان يمكن أن يكون في عدة أو بدون أنواع فرعية

شريحة 03 - القيود (شريحة 25)

أنواع الفئات/الاتحاد (Category/Union Types)

∪

رمز الاتحاد (في دائرة)

يمثل فئة (نوع اتحادي)

النوع الفرعي هو مجموعة جزئية من اتحاد أنواع رئيسية مختلفة بمفاتيح مختلفة

مثال من الشرائح:

مالك ∪ {شخص, بنك, شركة} - المالك يمكن أن يكون شخصًا أو بنكًا أو شركة

شريحة 03 - الفئات (شرائح 36-41)

――

خط مفرد لدائرة الاتحاد

فئة جزئية - مجموعة جزئية من الاتحاد

الفئة تحتوي على مجموعة جزئية من اتحاد جميع كيانات الأنواع الرئيسية

شريحة 03 - اكتمال الفئة (شريحة 40)

══

خط مزدوج لدائرة الاتحاد

فئة كلية - تحتوي على كل الاتحاد

الفئة تحتوي على الاتحاد الكامل لجميع كيانات الأنواع الرئيسية

شريحة 03 - اكتمال الفئة (شريحة 40)

🔷 رموز النموذج العلائقي

المرجع: شريحة 04_cs340_relational-model.pdf

ترميز المخطط

R(A₁, A₂, ..., Aₙ)

مخطط العلاقة

R = اسم العلاقة، A₁...Aₙ = الصفات

مثال من الشرائح:

موظف(الاسم_الأول, الاسم_الأخير, رقم_الهوية, تاريخ_الميلاد, العنوان, الراتب, رقم_القسم)

شريحة 04 - تعريفات رسمية (شريحة 16)

صفة

صفة مسطرة تحتها

تشير إلى المفتاح الأساسي

مثال:

موظف(رقم_الهوية, الاسم, الراتب)

شريحة 04 - المفاتيح (شريحة 29-32)

مفتاح خارجي

صفة تشير إلى المفتاح الأساسي لعلاقة أخرى

غالبًا ما يشار إليه بسهم أو بعلامة FK في المخططات

مثال من الشرائح:

موظف(رقم_الهوية, رقم_القسم) حيث رقم_القسم يشير إلى قسم(رقم_القسم)

شريحة 04 - التكامل المرجعي (شرائح 40-43)

→

سهم (في المخططات)

يظهر اتجاه المرجع للمفتاح الخارجي

يشير من المفتاح الخارجي إلى المفتاح الأساسي المشار إليه

شريحة 04 - مخطط المخطط العلائقي (شريحة 45)

ترميز الصفوف (Tuples)

t[A]

مكون الصف

قيمة الصفة A في الصف t

مثال:

t[رقم_الهوية] يشير إلى قيمة رقم الهوية في الصف t

شريحة 04 - الترميز (شريحة 22)

t[A₁, A₂, ..., Aₙ]

صف فرعي

قيم عدة صفات في الصف t

شريحة 04 - الترميز (شريحة 22)

🔷 رموز التبعيات الوظيفية

المرجع: شريحة 09_cs340_normalization.pdf

رموز التبعيات الوظيفية

X → Y

تبعية وظيفية

X يحدد وظيفيًا Y

إذا كان صفان لهما نفس قيمة X، يجب أن يكون لهما نفس قيمة Y

أمثلة من الشرائح:

رقم_الهوية → اسم_الموظف
رقم_المشروع → {اسم_المشروع, موقع_المشروع}
{رقم_الهوية, رقم_المشروع} → عدد_الساعات

شريحة 09 - تعريف التبعية الوظيفية (شرائح 23-27)

X⁺

الغلق لـ X

مجموعة كل الصفات التي يحددها X

يُستخدم لإيجاد جميع الصفات المعتمدة وظيفيًا على X

شريحة 09 - خوارزمية الغلق (شرائح 83-84)

F⁺

غلق F

مجموعة كل التبعيات الوظيفية التي تُستنتج من F

شريحة 09 - خوارزمية الغلق (شريحة 80)

أنواع التبعيات

تبعية وظيفية كاملة

Y تعتمد على كل X (إزالة أي صفة من X يقطع التبعية)

مثال من الشرائح:

{رقم_الهوية, رقم_المشروع} → عدد_الساعات هي تبعية كاملة
(لا توجد تبعية: رقم_الهوية → عدد_الساعات ولا رقم_المشروع → عدد_الساعات)

شريحة 09 - تعريف 2NF (شريحة 52)

تبعية جزئية

Y تعتمد على جزء من المفتاح المركب X

مثال من الشرائح:

{رقم_الهوية, رقم_المشروع} → اسم_الموظف هي تبعية جزئية
(لأن رقم_الهوية → اسم_الموظف أيضًا)

تنتهك 2NF

شريحة 09 - 2NF (شريحة 52)

تبعية متعدية

X → Y و Y → Z (حيث Y ليس مفتاحًا مرشحًا)

مثال من الشرائح:

رقم_الهوية → رقم_القسم و رقم_القسم → رقم_مدير_القسم
إذن رقم_الهوية → رقم_مدير_القسم هي تبعية متعدية

تنتهك 3NF

شريحة 09 - 3NF (شريحة 55)

مسلمات أرمسترونج

شريحة 09 - قواعد الاستنتاج (شريحة 81)

القاعدة	الترميز	المعنى
الانعكاسية	إذا كان Y ⊆ X، فإن X → Y	تبعية تافهة
الإضافة	إذا كان X → Y، فإن XZ → YZ	نضيف نفس الصفات للطرفين
التعدية	إذا كان X → Y و Y → Z، فإن X → Z	تسلسل التبعيات
الاتحاد	إذا كان X → Y و X → Z، فإن X → YZ	مشتق من المسلمات
التفكيك	إذا كان X → YZ، فإن X → Y و X → Z	مشتق من المسلمات

🔷 الصور النمطية (Normal Forms)

المرجع: شريحة 09_cs340_normalization.pdf

الصورة النمطية	المتطلبات	ما تمنعه	مرجع الشريحة
1NF	كل الصفات ذرية (لا صفات مركبة أو متعددة القيم)	المجموعات المتكررة، العلاقات المتداخلة	شريحة 09 - شرائح 46-51
2NF	1NF + لا تبعيات جزئية (الصفات غير الرئيسية تعتمد كليًا على كل المفتاح)	التبعيات الجزئية على المفاتيح المركبة	شريحة 09 - شرائح 52-54
3NF	2NF + لا تبعيات متعدية (الصفات غير الرئيسية لا تعتمد على صفات غير رئيسية أخرى)	التبعيات المتعدية	شريحة 09 - شرائح 55-57
BCNF	3NF + كل محدد (Determinant) هو مفتاح مرشح	أي تبعية حيث المحدد ليس مفتاحًا فائقًا	شريحة 09 - شرائح 68-78

🔷 عوامل تشغيل وكلمات مفتاحية في SQL

المرجع: شرائح 06 و 07 (SQL الأساسي والمتقدم)

عوامل المقارنة

شريحة 06 - الاختيار (شريحة 18)

العامل	المعنى	مثال من الشرائح
=	يساوي	WHERE major = "CS"
<>	لا يساوي	WHERE status <> 'active'
<	أصغر من	WHERE age < 25
>	أكبر من	WHERE salary > 30000
<=	أصغر من أو يساوي	WHERE quantity <= 10
>=	أكبر من أو يساوي	WHERE rating >= 4

العوامل المنطقية

شريحة 06 - الاختيار (شريحة 18)

AND

كلا الشرطين يجب أن يكونا TRUE

WHERE Fname='John' AND Lname='Smith'

شريحة 06 - استعلام مثال (شريحة 9)

شرط واحد على الأقل يجب أن يكون TRUE

WHERE cus_areacode='615' OR cus_areacode='713'

شريحة 07 - مثال (اختبار رئيسي 2)

NOT

ينفي الشرط

WHERE NOT status = 'inactive'

مطابقة الأنماط

شريحة 06 - مطابقة الأنماط (شريحة 32)

مطابقة الأنماط باستخدام أحرف البدل

WHERE Address LIKE '%Houston,TX%'

شريحة 06 - شريحة 32

يطابق أي عدد من المحارف (صفر أو أكثر)

أمثلة:

'A%' - يبدأ بـ A
'%son' - ينتهي بـ son
'%data%' - يحتوي على data

شريحة 06 - شريحة 32

الشرطة السفلية (حرف بدل لمحرف واحد)

يطابق محرفًا واحدًا بالضبط

مثال:

'CS___' - CS متبوعًا بـ 3 محارف بالضبط

شريحة 06 - شريحة 32

عوامل النطاق والمجموعات

BETWEEN

قيمة ضمن نطاق (شامل)

WHERE Salary BETWEEN 30000 AND 40000

شريحة 06 - عامل BETWEEN (شريحة 35)

القيمة تطابق أيًا من القيم في قائمة

WHERE Pno IN (1, 2, 3)

شريحة 06 - مثال (شريحة 17); شريحة 07 - استعلامات متداخلة (شريحة 12)

NOT IN

القيمة لا تطابق أيًا من القيم في القائمة

شريحة 07 - تمارين استعلامات متداخلة (شريحة 14)

التعامل مع NULL

شريحة 07 - قيم NULL (شرائح 4-7)

IS NULL

يختبر إذا كانت القيمة NULL

WHERE Super_ssn IS NULL

شريحة 07 - NULL في SQL (شريحة 7)

IS NOT NULL

يختبر إذا كانت القيمة ليست NULL

WHERE email IS NOT NULL

شريحة 07 - التعامل مع NULL

مهم: لا تستخدم أبدًا = NULL أو <> NULL. استخدم دائمًا IS NULL أو IS NOT NULL.

عوامل الاستعلامات المتداخلة

شريحة 07 - استعلامات متداخلة (شرائح 8-25)

EXISTS

TRUE إذا أرجع الاستعلام الداخلي صفًا واحدًا على الأقل

WHERE EXISTS (SELECT *
FROM DEPENDENT
WHERE Ssn = Essn)

شريحة 07 - EXISTS (شريحة 23)

NOT EXISTS

TRUE إذا لم يُرجع الاستعلام الداخلي أي صفوف

WHERE NOT EXISTS (SELECT *
FROM DEPENDENT
WHERE Ssn = Essn)

شريحة 07 - NOT EXISTS (شريحة 24)

= ANY / IN

يساوي قيمة واحدة على الأقل في المجموعة

= ANY يكافئ IN

WHERE rating > ANY
(SELECT rating FROM Sailors
WHERE name='dustin')

شريحة 07 - عوامل المقارنة (شريحة 13)

> ALL

أكبر من جميع القيم في المجموعة

WHERE Salary > ALL
(SELECT Salary FROM EMPLOYEE
WHERE Dno=5)

شريحة 07 - عامل ALL (شريحة 13)

UNIQUE

TRUE إذا لم توجد صفوف مكررة في نتيجة الاستعلام الداخلي

شريحة 07 - EXISTS و UNIQUE (شريحة 23)

دوال التجميع

شريحة 07 - التجميع (شرائح 40-48)

COUNT(*)

عدد الصفوف

SELECT COUNT(*) FROM EMPLOYEE

شريحة 07 - التجميع (شريحة 44)

COUNT(DISTINCT A)

عدد القيم الفريدة في العمود A

SELECT COUNT(DISTINCT department)
FROM Student

شريحة 07 - التجميع (شريحة 43)

SUM(A)

مجموع القيم في العمود A

SELECT SUM(Salary) FROM EMPLOYEE

شريحة 07 - التجميع (شريحة 45)

AVG(A)

متوسط القيم في العمود A

SELECT AVG(gpa) FROM Student

شريحة 07 - التجميع (شريحة 41)

MAX(A)

أكبر قيمة في العمود A

SELECT MAX(gpa) FROM Student

شريحة 07 - التجميع (شريحة 42)

MIN(A)

أصغر قيمة في العمود A

SELECT MIN(gpa) FROM Student

شريحة 07 - التجميع (شريحة 42)

التجميع والفلترة

GROUP BY

تجميع الصفوف حسب قيم الأعمدة

يُستخدم مع دوال التجميع

SELECT Dno, COUNT(*)
FROM EMPLOYEE
GROUP BY Dno

شريحة 07 - GROUP BY (شريحة 49-51)

HAVING

فلترة المجموعات (يُستخدم بعد GROUP BY)

WHERE يفلتر الصفوف، HAVING يفلتر المجموعات

GROUP BY Pnumber, Pname
HAVING COUNT(*) > 2

شريحة 07 - HAVING (شريحة 53)

ORDER BY

ترتيب النتائج حسب عمود أو أكثر

ORDER BY D.Dname, E.Lname

شريحة 06 - ORDER BY (شريحة 36-37)

ASC / DESC

ترتيب تصاعدي أو تنازلي

ORDER BY age ASC
ORDER BY rating DESC

شريحة 06 - ORDER BY (شريحة 37)

عمليات المجموعات

شريحة 06 - عمليات المجموعات (شرائح 38-40)

UNION

يدمج النتائج، ويزيل التكرارات

SELECT name FROM students
UNION
SELECT name FROM professors

شريحة 06 - UNION (شريحة 38)

UNION ALL

يدمج النتائج، ويبقي التكرارات

شريحة 06 - UNION ALL (شريحة 39)

INTERSECT

يرجع الصفوف المشتركة فقط

شريحة 06 - INTERSECT (شريحة 40)

EXCEPT / MINUS

يرجع الصفوف من الاستعلام الأول غير الموجودة في الثاني

شريحة 06 - EXCEPT/MINUS (شريحة 40)

أنواع الربط (JOINs)

شريحة 07 - الربط (شرائح 26-38)

INNER JOIN

يرجع فقط الصفوف المتطابقة من كلا الجدولين

FROM A INNER JOIN B
ON A.id = B.id

شريحة 07 - INNER JOIN (شريحة 33)

LEFT OUTER JOIN

كل الصفوف من الجدول الأيسر + المطابقة من الأيمن

FROM Course
LEFT OUTER JOIN Faculty
ON Course.Lecturer_id = Faculty.id

شريحة 07 - LEFT JOIN (شريحة 29)

RIGHT OUTER JOIN

كل الصفوف من الجدول الأيمن + المطابقة من الأيسر

شريحة 07 - RIGHT JOIN (شريحة 30)

FULL OUTER JOIN

كل الصفوف من كلا الجدولين

شريحة 07 - FULL JOIN (شريحة 31)

NATURAL JOIN

يربط على كل الأعمدة المشتركة تلقائيًا

FROM EMPLOYEE
NATURAL JOIN DEPARTMENT

شريحة 07 - NATURAL JOIN (شريحة 32)

CROSS JOIN

الجداء الديكارتي (كل التركيبات)

شريحة 07 - CROSS JOIN (شريحة 36)

🔷 دليل مرجعي سريع

تحديد أنواع العلاقات

كيفية التعرف على أنواع العلاقات:

١:١ - كلا الجانبين مُرقم بـ ١ أو (0,1) أو (1,1)
١:ن - جانب واحد لديه 1 أو (0,1)/(1,1)، والآخر لديه ن أو (0,N)/(1,N)
م:ن - كلا الجانبين لديه ن/م أو (0,N)/(1,N)

شريحة 02 - قيود السعة

أخطاء شائعة يجب تجنبها

تجنب هذه الأخطاء:

استخدام = أو <> مع NULL (استخدم IS NULL / IS NOT NULL)
نسيان DISTINCT عند إزالة التكرارات
استخدام WHERE لشروط التجميع (استخدم HAVING)
عدم تحديد شروط JOIN (يُنتج جداءً ديكارتيًا)
خلط الأعمدة المُجمعة وغير المُجمعة بدون GROUP BY

ترتيب تنفيذ استعلام SQL

الترتيب المفاهيمي للتنفيذ:

FROM - تحديد الجداول
WHERE - فلترة الصفوف
GROUP BY - تجميع الصفوف
HAVING - فلترة المجموعات
SELECT - اختيار الأعمدة
ORDER BY - ترتيب النتيجة

شريحة 07 - ملخص (شريحة 54)