关系代数中“Exactly one”查询：如何获取仅拥有一辆蓝色汽车的人员信息

传统的关系代数（你参考的《Fundamentals of Database Systems, 7th Edition (Global Edition)》中的定义）并不直接支持Count这类聚合操作，需要用基本运算组合来实现需求，具体步骤如下：

1. 筛选所有拥有蓝色汽车的人员与车辆关联记录
   先通过等值连接关联PEOPLE和CAR，再筛选出颜色为蓝色的记录：

BlueOwners = σ Color='Blue' (PEOPLE ⋈ (ID=PID) CAR)

2. 找出拥有超过一辆蓝色汽车的人员ID
   对BlueOwners做自连接，匹配同一人员的不同车辆记录，最后投影出这类人员的ID：

MultipleBlueOwners = π ID (σ (BO1.ID = BO2.ID) ∧ (BO1 ≠ BO2) (BlueOwners × BlueOwners))

注：BO1和BO2是BlueOwners的两个别名，用于区分自连接的两个副本。

3. 筛选仅拥有一辆蓝色汽车的人员
   从所有拥有蓝色汽车的人员中，排除掉拥有多辆蓝色汽车的人员：

SingleBlueOwners = π ID, Lastname, Firstname (BlueOwners) - π ID, Lastname, Firstname (BlueOwners ⋈ (ID=ID) MultipleBlueOwners)

4. 最终投影所需字段
   直接从SingleBlueOwners中提取姓名字段：

π Lastname, Firstname (SingleBlueOwners)

完整关系代数表达式 #

π Lastname, Firstname (
    π ID, Lastname, Firstname (σ Color='Blue' (PEOPLE ⋈ (ID=PID) CAR))
    -
    π ID, Lastname, Firstname (
        σ Color='Blue' (PEOPLE ⋈ (ID=PID) CAR)
        ⋈ (ID=ID)
        π ID (σ (BO1.ID = BO2.ID) ∧ (BO1 ≠ BO2) (σ Color='Blue' (PEOPLE ⋈ (ID=PID) CAR) × σ Color='Blue' (PEOPLE ⋈ (ID=PID) CAR)))
    )
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内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jupiter