<p><style_prompt: technical_expert_ipa="">本記事は<strong>Geminiの出力をプロンプト工学で整理した業務ドラフト（未検証）</strong>です。</style_prompt:></p> <h1 class="wp-block-heading">令和5年度 データベーススペシャリスト 問1：関係代数の演算</h1> <p>本問は、関係代数の「自然結合」と「射影」における属性の変化を問う。結合時の重複属性の扱いと、射影後の次数（属性数）の把握が解法の鍵となる。</p> <blockquote class="wp-block-quote is-layout-flow wp-block-quote-is-layout-flow"> <p>【問題】 関係 $R(A, B, C)$ と $S(C, D, E)$ がある。この二つの関係の自然結合 $R \bowtie S$ を求め、その結果から属性 $A, B, E$ を取り出したときの次数（属性の数）はいくつか。</p> <p>ア 1 イ 2 ウ 3 エ 5</p> </blockquote> <p>【解説】 関係代数における演算プロセスを以下のステップで解説する。</p> <ol class="wp-block-list"> <li><p><strong>自然結合 ($R \bowtie S$) の定義</strong> 二つの関係に共通する属性（本問では属性 $C$）を結合キーとして結合する演算。自然結合では、共通属性は重複して保持されず、一つにまとめられる。 結合後の属性集合は以下の通りとなる。 $$ {A, B, C} \cup {C, D, E} = {A, B, C, D, E} $$ この時点での次数（属性数）は $5$ である。</p></li> <li><p><strong>射影 ($\pi_{A, B, E}$) の定義</strong> 指定された属性のみを抽出し、新しい関係を生成する演算。 結合結果の属性集合 ${A, B, C, D, E}$ から、指定された ${A, B, E}$ のみを抽出する。</p></li> <li><p><strong>次数の算出</strong> 射影された結果の関係に含まれる属性は $A, B, E$ の $3$ つである。したがって、最終的な次数は $3$ となる。</p></li> </ol> <div class="wp-block-merpress-mermaidjs diagram-source-mermaid"><pre class="mermaid"> graph LR R["R: A, B, C"] --> J["自然結合"] S["S: C, D, E"] --> J J --> RS["R ⋈ S: A, B, C, D, E"] RS --> P["射影: A, B, E"] P --> Result["次数: 3"] </pre></div> <p>【選択肢の吟味】</p> <figure class="wp-block-table"><table> <thead> <tr> <th>選択肢</th> <th>判定</th> <th>解説</th> </tr> </thead> <tbody> <tr> <td>ア</td> <td>×</td> <td>属性 $A, B, E$ の 3 つが抽出されるため、1 ではない。</td> </tr> <tr> <td>イ</td> <td>×</td> <td>属性 $A, B, E$ の 3 つが抽出されるため、2 ではない。</td> </tr> <tr> <td><strong>ウ</strong></td> <td><strong>正解</strong></td> <td><strong>射影によって指定された $A, B, E$ の合計 3 属性が残る。</strong></td> </tr> <tr> <td>エ</td> <td>×</td> <td>自然結合直後の属性数（$A, B, C, D, E$）であり、射影前の状態。</td> </tr> </tbody> </table></figure> <p>【ポイント】</p> <ul class="wp-block-list"> <li><p><strong>次数 (Degree)</strong>：関係（テーブル）に含まれる属性（列）の数のこと。</p></li> <li><p><strong>自然結合</strong>：共通属性をキーに結合し、重複する列を 1 つに集約する操作。</p></li> <li><p><strong>射影</strong>：特定の列を抽出する操作。抽出後の属性数がそのまま次数となる。</p></li> </ul>

graph LR
    R["R: A, B, C"] --> J["自然結合"]
    S["S: C, D, E"] --> J
    J --> RS["R ⋈ S: A, B, C, D, E"]
    RS --> P["射影: A, B, E"]
    P --> Result["次数: 3"]