Базы данных: модели, СУБД и связанные таблицы

В школьной библиотеке тысяча книг и сотни читателей. Библиотекарь за несколько секунд отвечает на вопрос «кто какую книгу взял в этом месяце?», потому что сведения хранятся не в тетради, а в базе данных. Так же устроены электронный школьный журнал, банковские счета и каталог интернет-магазина.

В информатике вступительного экзамена в каждом варианте 2025–2026 годов было 2 задания по базам данных: одно на запрос, другое на связанные таблицы. В этом уроке ты изучишь понятия и алгоритм решения задач на связанные таблицы, а в следующем — «Запросы, поиск и сортировка в базе данных» — запросы.

База данных и СУБД

Запомни разницу: БД — это сами данные (каталог библиотеки), а СУБД — инструмент для работы с ними (библиотекарь, который ведёт каталог). В классификации программного обеспечения СУБД относится к прикладным программам. В одном задании DİM на соответствие Yukon тоже был дан как СУБД: это рабочее название Microsoft SQL Server 2005. У СУБД четыре основных объекта:

Модели данных

Модель данных — это структура, которая показывает, как организованы данные и связи между ними. В программе изучаются три классические модели:

Сегодня самая распространённая модель — реляционная: все названные выше СУБД работают с таблицами. О деревьях и графах подробно рассказано в уроках «Древовидные информационные модели» и «Графы как информационные модели: матрица смежности и число путей».

Таблица: поле, запись и ключевое поле

Связи между таблицами

Если записать всё в одну таблицу, улица Айсель будет повторяться при каждой выдаче книги: это занимает место и ведёт к ошибкам, ведь при смене адреса его пришлось бы исправлять в десятках строк. Поэтому каждый вид объектов хранится в своей таблице, а таблицы связываются через ключевые поля. Связи бывают трёх видов:

• Один к одному (1:1): одной записи первой таблицы соответствует не более одной записи второй — гражданин и его удостоверение личности.
• Один ко многим (1:N): одной записи первой таблицы соответствует много записей второй, а обратно — только одна — класс и его ученики.
• Многие ко многим (M:N): много с обеих сторон — читатели и книги. В реляционной базе такая связь строится через третью, связующую таблицу: в ней ключи обеих таблиц стоят как внешние ключи, и связь M:N превращается в две связи 1:N.

Каждая строка таблицы «Выдачи» — одно событие: «этот читатель взял эту книгу». Один и тот же читатель или книга может встречаться в нескольких строках — это не повтор, а отдельные выдачи.

Задачи в стиле DİM на связанные таблицы

В задании даны 2–3 связанные таблицы и спрашивается: сколько раз, сколько человек, сумма ID, сумма дней. СУБД делает это одним запросом, а на экзамене это нужно сделать вручную. Самый надёжный путь — выписывать ключи как множества.

1. 1
   Разбери вопрос

   Что нужно найти (количество, сумму, имя) и какие есть условия (улица, автор, класс)?

2. 2
   Преврати условия в ключи

   Для каждого условия выпиши подходящие ключи из его таблицы в виде множества, например {A1, A3, A5}.

3. 3
   Отфильтруй связующую таблицу

   Отметь только строки, которые подходят к обоим множествам.

4. 4
   Выполни действие

   Посчитай строки (сколько раз), разных людей (сколько человек) или сложи нужный столбец.

5. 5
   Проверь

   Повторяющиеся строки посчитаны отдельно? Вопрос был «сколько раз» или «сколько человек»?

readers = {'A1': 'Nizami', 'A2': 'Fuzuli', 'A3': 'Nizami',
           'A4': 'Vurgun', 'A5': 'Nizami', 'A6': 'Fuzuli'}
books = {11: ('Nizami Ganjavi', 320), 12: ('Jules Verne', 280),
         13: ('Nizami Ganjavi', 240), 14: ('Mirza Fatali Akhundov', 150),
         15: ('Jules Verne', 410)}
loans = [('A1', 12), ('A2', 11), ('A3', 15), ('A1', 15), ('A4', 12), ('A5', 13),
         ('A3', 12), ('A6', 15), ('A1', 11), ('A5', 12), ('A3', 15), ('A2', 14)]

nizami = {card for card, st in readers.items() if st == 'Nizami'}
verne = {book for book, (author, pages) in books.items() if author == 'Jules Verne'}
print('Readers:', sorted(nizami), 'Books:', sorted(verne))

times = sum(1 for card, book in loans if card in nizami and book in verne)
print('Loans of Verne books by Nizami St. readers:', times)

pages = sum(books[book][1] for card, book in loans if card == 'A3')
print('Pages read by A3 (Leyla):', pages)

Readers: ['A1', 'A3', 'A5'] Books: [12, 15]
Loans of Verne books by Nizami St. readers: 6
Pages read by A3 (Leyla): 1100