数据库规范化理论习题

标准化理论练习1.请说明以下名词：函数相关性、部分函数相关性、完整函数相关性、传递函数相关性、候选关键字、主关键字、完整关键字、1NF、2nd、3NF、BCNF、多值相关性、4NF、连接相关性、5NF、最小函数相关性集、无函数相依性：函数相依性(FD)、关系模式R(U)、X、Y是U的子集、R是R的特定关系、t1、t2、t1X=t2XXY是模式r的函数依赖项。部分函数依赖项：即局部依赖项。如果函数依赖于WA，而XA具有XW(X包含在W中)，则WA是局部从属。否则，WA称为完全从属。完整的函数相依性：如上所述。传递函数相关性：YX，XA和XY(X不确定Y)，AX(A不属于X)中的YA是传递相关性。候选关键字：将k设置为关系模式R(U，f)的属性或属性集合。如果K- f u，则k称为r的候选键，也称为候选键或代码。主键：如果关系模式r具有多个候选代码，请选择其中一个作为主键，有时也称为主键。完整关键字：如果关系模式r完整属性组是代码，则称为完整关键字或完整代码。1NF:第一种范式。如果关系模式r的所有属性的值域中的每个值都是不可分解的值，则r属于第一范式模式。如果数据库模式都是第一个范例，则数据库存模式称为第一个范例的数据库模式。第一个范例的模式不应再将属性值分成较小的部分。也就是说，属性项目不能由属性组合和组属性组成。2nd:第二种范式。如果关系模式r是第一范式，并且r的每个非主属性整体函数从属于r的候选密钥之一，则称为第二范式模式；如果数据库模式中的每个关系模式都是第二个范例，则数据库模式称为第二个范例的数据库模式。(注：如果a是关系模式r的候选密钥的属性，则a是r的主属性，否则，a称为r的非主属性。)。)。3NF:第三种范式。如果关系模式r是第二范式，并且每个非主属性没有传递依赖于r的候选密钥，则r称为第三范式的模式。如果数据库模式中的每个关系模式都是第三种模式，则称为3NF的数据库模式。Bcnf: BC范式。如果关系模式r是第一范式，并且每个属性没有传递依赖于r的候选密钥，则r称为BCNF的模式。多值从属：R(U)是属性集U的关系模式，X、Y和Z是U的子集，Z=U-X-Y、X、Y和Z分别表示属性集X、Y和Z的值。只要r是r的关系，如果r有元组(x，y1，z1)和(x，y2，z2)，则元组(x，y1，z2)和(x，y2，z1)也是多值从属()4NF:第四种范式。将r设置为关系模式，将d设置为r的多值相关性集合。如果d设定了非一般多值相依XY，则X必须是r的超键，r称为第四范例的模式。连接相关性：在关系模式R(U)下，U表示整个属性集，x，y，z是u的子集，r是x、y、仅当r由投影到z的自然连接组成时，r才是x，y，与z的连接相关性。JD(X，y，z)。5NF:关于模式r，仅当r的每个连接相关性包含在r的候选代码中时，r才属于5NF。最小函数相关性集：如果函数集F满足以下三个条件：(1)F中每个函数相关性的右侧有单个属性。(2)F的函数依赖于XA，F-XA与F不相等。(3)F的所有函数都是XA，Z是X的子集，(F- XA ) ZA 不等于F。f称为最小函数依赖项集合，并记录为Fmin。非破坏性分解：r为关系模式，f为r的从属集，r分解为关系模式的集=R1 (u1)，R2 (U2)，rn (un)。对于r中满足f的每个关系r，存在以下内容r=R1(r)R2(r)rn(r)爆炸与f相关，称为无损合并爆炸(lossingless join decomposition)，这称为无损爆炸。否则称为“丢失分解”(lossy decomposition)。2.建立学科、学生、课程、学会等信息的关系数据库。含义如下：学科有多个专业，每个专业每年只招收一个班。每个班有多个学生，一个系的学生住在同一宿舍，每个学生可以参加多个学会，每个学会有多个学生。说明学生的属性包括学号、名字、出生日期、学科名称、班号、宿舍等。说明类的属性包括：类编号、专业名称、部门名称、人数和注册年份。说明学科的属性包括部门名称、部门编号、部门位置和人数。学会的注册信息包括学会名称、成立年份、地点、人数、学生参加年份。请写关系模式。为每个关系模式编写一组最小的函数依赖项，以指示是否存在传递依赖项，如果函数依赖项左侧部分为多个属性，则函数依赖项是完全依赖项还是部分依赖项。指示每个关系模式的候选关键字、外部关键字、完整关键字是否存在。解决方案：每个关系模式如下：学生(学号、名字、出生日期、学科名称、班号、宿舍区)班级(班级编号、专业名称、部门名称、人数、入学年份)部门(部门名称、部门编号、办公地点、人数)社区(社区名称、成立年份、位置、人数)加入社团(社团名称、学号、学生参加社团的年份)学生(学号、名字、出生日期、学科名称、班号、宿舍区)“学生”关系的最小函数依赖集如下：Fmin=学号名字，学号班级编号，学号出生日期，学号学科名称宿舍区 :学号系统名称、系统名称宿舍区域等传递函数依赖项存在于上述关系模型中候选人的身高是学号，外部身高是班级编号，是学科名称。:在关系模式下为YX，XA，XY(X不确定Y)，如果A不属于X，则YA称为传输相关性。班级(班级编号、专业名称、部门名称、人数、入学年份)“课”关系的最小函数依赖集如下：Fmin=(学科名称，专业名称)班级编号，班级编号人数，班级编号入学年份，班级编号学科名称，班级编号专业名称(假设没有相同的学科，不同学科的专业名称可能相同)以前的关系模式没有传递函数依赖性。“(部门名称，专业名称)类名”是完全函数依赖项。候选键是(学科名称，专业名称)，班级编号，外部键是学科名称。部门(部门名称、部门编号、办公地点、人数)“系列”关系的最小函数依赖是Fmin=系列编号系列名称部门位置，系列名称人数，系列名称系列编号以前的关系模式没有传递函数依赖性候选密钥是学科名称，系统编号社区(社区名称、成立年份、位置、人数)对“社团”关系的最低功能依赖性为：Fmin=社团名称成立年份，社团名称地点，社团名称人数以前的关系模式没有传递函数依赖性。候选人的身高是社团的名字加入社团(社团名称、学号、学生参加社团的年份)“加入社团”关系的最低功能依赖是Fmin=(社团名称，学号)学生参加社团年“(社团名称，学号)学生参加社团年”是完全依赖功能的。以前的关系模式没有传递函数依赖性。候选人的身高是(社区名称，学号)。3.设定关系模式R(A，B，C，D)、函数相依性集f=a c，CA，BAC，DAC，BD a。1)获得r的候选代码。2)求出f的最小函数依赖集。3)将r分解为3NF，保持无损连接和函数依赖关系。解决方案：(1)根据函数从属关系，您可以：属性b、d和BD是l类(仅出现在f中的函数取决于左侧)。函数依赖的左右两侧未显示的属性为0。根据定理：如果X(X(X(XR)是类l属性，那么对于给定关系模式R及其函数依赖集f，X将成为R的任意候选代码成员。因此，属性b，d成为候选代码的成员。闭包如下：BF=ABC，D F=ACD，BD F=ABCD推论：如果X(X(X(XR)是类l属性，并且X F包含R的所有属性，则X是指定关系模式R及其函数依赖集F的R的唯一候选代码。因此，BD是r的唯一候选代码。所以r的候选代码是BD。(2)将f中所有函数依赖的依赖项创建为单个属性集。F=a c，CA，BA，BC，DA，DC，BDAf的BC可以从BA和AC导出，BC是重复的，删除BC即可。F=a c，CA，BA，DA，DC，BDAf的DC可以从DA和AC导出，DC是重复的，删除DC即可。F=a c，CA，BA，DA，BDAf的BDA可以从BA和DA导出，它是重复的，因此删除BDA即可。F=a CA，BA，DA因此，f的最小函数依赖于集fmain=a CA，BA，DA。因为(3) r的所有属性都出现在Fmin中，所以f的原则是R1=AC，R2=BA，R3=DA。其中U1=A，C，U2=B，A，U3=D，A，f1=f1=-U1= AC ，F2=因此=R1(AC)，R2(BA)，R3(DA)。4.关系模式R(A，B，C，D，e，f)，函数相依性集f=a b e，BCD，BEC，CDB，CEAF，CCD解决方案：使用分解规则将所有函数依赖性更改为右侧为单个属性的函数依赖性。f为：F=a b e，BCD，BEC，CDB，CEA，CEF，CFB，CFD，CA，D在f中消除过多的函数依赖性A.如果将ABE设置为重复的函数从属关系，则从f中删除ABE。F1= BCD，BEC，CDB，CEA，CEF，CFB，CFD，CA，DE，D计算(AB)F1:设定X(0)=AB计算X(1):从F1扫描每个函数相关性，以查找左侧为AB或AB子集的函数相关性。因为找不到这些函数依赖关系。因此，存在X(1)=X(0)=AB，算法结束。(AB)F1=AB不包含E，因此ABE不是重复的函数依赖项，不能从f中删除。也就是说：F1= A BE，BCD，BEC，CDB，CEA，CEF，CFB，CFD，CA，CDB.如果将BCD设置为重复的函数从属关系，请从F1中删除BCD。F2=A BE，BEC，CDB，CEA，CEF，CFB，CFD，CA，DE，D计算(BC)F2:设定X(0)=BC计算x(1):扫描F2中的每个函数相关性，并查找左侧为BC或BC子集的函数相关性，以获得CA函数相关性。因此，x(1)=x(0)8746；a=BCA=ABC。计算x(2):扫描F2中的每个函数相关性，查找左侧部分为ABC或ABC子集的函数相关性，以获得A BE函数相关性。因此，x(2)=x(1)计算x(3):扫描F2的单个函数相关性，并查找左侧部分是ABCE或ABCE子集的函数相关性，以获得三个BEC、CEA和CEF函数相关性。因此，x(3)=x(2)计算x(4):扫描F2中的每个函数相关性，并查找左侧部分为ABCEF或ABCEF子集的函数相关性，以获得两个CFB和CFD函数相关性。因此，x(3)=x(2)-BD=abcdef。X(3)=U导致算法终止。(BC)F2=ABCDEF包含D，因此BCD是从F1中删除的重复函数依赖项。也就是说：F2=A BE，BEC，CDB，CEA，CEF，CFB，CFD，CA，DE，DC.要将BEC设置为重复函数从属关系并从F2中删除BEC，请执行以下操作：F3=A BE，CDB，CEA，CEF，CFB，CFD，CA，DE，DF计算(BE)F3:X(0)=BE设定计算x(1):F3扫描每个函数相关性，以查找左侧为BE或BE子集的函数相关性。这是因为找不到这些函数从属关系。因此，存在X(1)=X(0)=BE，算法结束。(BE)F3=BE不包含C，因此BEC不是重复的函数依赖项，不能从F2中删除。也就是说：F3=A BE，BEC，CDB，CEA，CEF，CFB，CFD，CA，DE，DD.将CDB设置为重复的函数从属关系，然后从F3中删除CDB。F4=A BE，BEC，CEA，CEF，CFB，CFD，CA，DE，DF计算(CD)F4:x(0)=光盘设置计算X(1):扫描F4中的每个函数相关性，并查找左侧为CD或CD子集的函数相关性，以获得三个CA，DE和DF函数相关性。即可从workspace页面中移除物件。x(1)=x(0)-AEF=acdef。x计算(2):扫描F4中每个函数的相关性，并查找左侧为ACDEF或ACDEF子集的函数相关性，以获得四个CEA，CEF，CFB，CFD函数相关性。因此，x(2)=x(1)X(2)=U导致算法终止。(CD)F4=ABCDEF包含B，因此CDB是从F3中删除的重复函数依赖项。也就是说：F4=A BE，BEC，CEA，CEF，CFB，CFD，CA，DE，DFE.将CEA设置为重复的函数依赖项，然后从F4中删除CEA。F5=A BE，BEC，CEF，CFB，CFD，CA，DE，DF计算(CE)F5:X(0)=CE设定计算X(1):扫描F5中的每个函数相关性，然后查找左侧为CE或CE子集的函数相关性，以获得CA函数相关性。因此，x(1)=x(0