文檔模式分解

2.保持FD（函數(shù)依賴）的分解定義1：設(shè)F是屬性集U上的FD集，Z是U的子集，F(xiàn)在Z上的投影用πZ(F)表示，定義為πZ(F)={X→Y|X→Y∈F+，且XYZ}定義2.設(shè)是R的一個(gè)分解，F(xiàn)是R上的FD集，如果有╞F，那么稱分解保持函數(shù)依賴集F。根據(jù)定義1，測(cè)試一個(gè)分解是否保持FD，比較可行的方法是逐步驗(yàn)證F中的每個(gè)FD是否被邏輯蘊(yùn)涵。如果F的投影不蘊(yùn)涵F，而我們又用表達(dá)R，很可能會(huì)找到一個(gè)數(shù)據(jù)庫實(shí)例滿足投影后的依賴，但不滿足F。對(duì)的更新也有可能使r違反FD。案例1：R（T#，TITLE，SALARY）。如果規(guī)定每個(gè)教師只有一個(gè)職稱，并且每個(gè)職稱只有一個(gè)工資數(shù)目，那么R上的FD有T#→TITLE和TITLE→SALARY。如果R分解成={R1，R2}，其中R1={T#，TITLE}，R2={T#，SALARY}。則該分解具有無損連接性，但未保持函數(shù)依賴，丟失了依賴TITLE→SALARY。習(xí)題1：設(shè)關(guān)系模式R（ABC），={AB，AC}是R的一個(gè)分解。試分析分別在F1={A→B}；F2={A→C，B→C}，F(xiàn)3={B→A}，F(xiàn)4={C→B，B→A}情況下，是否具有無損分解和保持FD的分解特性。算法1：分解成2NF模式集的算法設(shè)關(guān)系模式R（U），主碼是W，R上還存在FDX→Z，并且Z是非主屬性和X?W，那么W→Z就是非主屬性對(duì)碼的部分依賴。此時(shí)，應(yīng)把R分解成兩個(gè)關(guān)系模式：R1（XZ），主碼是X；R2（Y），其中Y=U-Z，主碼仍為W，外碼是X（參照R1）利用外碼和主碼的連接可以從R1和R2重新得到R。如果R1和R2還不是2NF，則重復(fù)上述過程，一直到數(shù)據(jù)庫模式中的每個(gè)關(guān)系模式都是2NF為止。案例2：設(shè)有一個(gè)反映球隊(duì)及球隊(duì)隊(duì)員每場(chǎng)比賽進(jìn)球數(shù)的關(guān)系模式：R（隊(duì)員編號(hào)，隊(duì)員名，比賽場(chǎng)次，進(jìn)球數(shù)，球隊(duì)名，教練名）如果規(guī)定每個(gè)隊(duì)員只能屬于一個(gè)球隊(duì)，每個(gè)球隊(duì)只有一個(gè)教練，隊(duì)員名可能重復(fù)。（1）試寫出關(guān)系模式R的基本FD和關(guān)鍵碼。（2）說明R不是2NF模式的理由，并把R分解成2NF模式集。算法2：分解成3NF模式集的算法設(shè)關(guān)系模式R（U），主碼是W，R上還存在FDX→Z，并且Z是非主屬性，Z/?X，X不是候選碼，那么W→Z就是非主屬性對(duì)碼的傳遞依賴。此時(shí)，應(yīng)把R分解成兩個(gè)關(guān)系模式：R1（XZ），主碼是X；將上述每組中涉及的屬性組成一個(gè)關(guān)系模式如下所示：R1(職工號(hào)，職工名，部門名)R2(部門號(hào)，部門名，部門主任)R3（職工號(hào)，社團(tuán)號(hào)，社團(tuán)角色）42．設(shè)有一個(gè)反映球隊(duì)及球隊(duì)隊(duì)員每場(chǎng)比賽進(jìn)球數(shù)的關(guān)系模式：R（隊(duì)員編號(hào)，隊(duì)員名，比賽場(chǎng)次，進(jìn)球數(shù)，球隊(duì)名，教練名）如果規(guī)定每個(gè)隊(duì)員只能屬于一個(gè)球隊(duì)，每個(gè)球隊(duì)只有一個(gè)教練，隊(duì)員名可能重復(fù)。（1）試寫出關(guān)系模式R的基本FD和關(guān)鍵碼。解：FD：隊(duì)員號(hào)→球隊(duì)名，隊(duì)員號(hào)→隊(duì)員名，球隊(duì)名→教練名，隊(duì)員號(hào)→教練名，（隊(duì)員號(hào)，比賽場(chǎng)次）→進(jìn)球數(shù)關(guān)鍵碼為：（隊(duì)員號(hào)，比賽場(chǎng)次）（2）說明R不是2NF模式的理由，并把R分解成2NF模式集。由依賴（隊(duì)員號(hào)，比賽場(chǎng)次）→隊(duì)員名；隊(duì)員號(hào)→隊(duì)員名，可知，存在非主屬性對(duì)碼的部分依賴。分解成2NF為：R1（隊(duì)員號(hào)，隊(duì)員名，球隊(duì)名，教練名）和R2(隊(duì)員號(hào)，比賽場(chǎng)次，進(jìn)球數(shù))（3）進(jìn)而把R分解成3NF模式集，并說明理由。按照分解3NF分解算法：R1（隊(duì)員號(hào)，隊(duì)員名，球隊(duì)名，教練名）存在隊(duì)員號(hào)→教練名是非主屬性對(duì)碼的傳遞依賴。把R1進(jìn)行分解，分為R11，R12。R11（球隊(duì)名，教練名），主碼是球隊(duì)名；R12（隊(duì)員號(hào)，隊(duì)員名，球隊(duì)名），主碼是隊(duì)員號(hào)。R11，R12與R2一起是把R分解3NF模式的一個(gè)分解。把R分解3NF：合成算法：最小依賴集F：隊(duì)員號(hào)→球隊(duì)名，隊(duì)員號(hào)→隊(duì)員名，球隊(duì)名→教練名，（隊(duì)員號(hào)，比賽場(chǎng)次）→進(jìn)球數(shù)，再把F中那些左部相同的FD用合并性合并起來。把隊(duì)員號(hào)→球隊(duì)名，隊(duì)員號(hào)→隊(duì)員名合并：隊(duì)員號(hào)→球隊(duì)名隊(duì)員名；F變?yōu)椋宏?duì)員號(hào)→球隊(duì)名隊(duì)員名，球隊(duì)名→教練名，（隊(duì)員號(hào)，比賽場(chǎng)次）→進(jìn)球數(shù)，由F可知，侯選碼為“隊(duì)員號(hào)，比賽場(chǎng)次”對(duì)F中每個(gè)FD，X→Y去構(gòu)成一個(gè)模式XY。R1（隊(duì)員號(hào)，隊(duì)員名，球隊(duì)名）；R2（球隊(duì)名，教練名）；R3(隊(duì)員號(hào)，比賽場(chǎng)次，進(jìn)球數(shù))R3中包含侯選碼“隊(duì)員號(hào)，比賽場(chǎng)次”，就不用單獨(dú)把侯選碼作為一個(gè)模式放入模式集中。39．設(shè)有一個(gè)反映學(xué)生及其所選課程信息的關(guān)系模式：R(學(xué)生號(hào)，學(xué)生名，學(xué)生系別，系辦公地點(diǎn)，課程號(hào)，課程名，授課教師，成績)如果規(guī)定：學(xué)生號(hào)、課程號(hào)惟一；每門課程只有一位授課教師；每個(gè)系的辦公地點(diǎn)固定。學(xué)生名和課程名有可能重復(fù)。每個(gè)學(xué)生可以選修多門課程，每門課程可以有多個(gè)學(xué)生選修；學(xué)生選修課程最終會(huì)有選修成績。問題(1)根據(jù)上述規(guī)定，寫出模式R的基本FD和關(guān)鍵碼。解：R的基本函數(shù)依賴FD有：學(xué)號(hào)→學(xué)生名，學(xué)號(hào)→學(xué)生系別，學(xué)生系別→系辦公地點(diǎn)，課程號(hào)→課程名，課程號(hào)→授課教師，（學(xué)號(hào)，課程號(hào)）→成績問題(2)R最高達(dá)到第幾范式，并說明理由。解：R最高達(dá)到第一范式，因?yàn)樵撽P(guān)系模式中碼是（學(xué)號(hào)，課程號(hào)），其中，學(xué)號(hào)→學(xué)生名，（學(xué)號(hào)，課程號(hào)）→學(xué)生名，可知存在非主屬性學(xué)生名部分依賴于碼（學(xué)號(hào)，課程號(hào)）。問題(3)將R規(guī)范到3NF。解：將關(guān)系R的函數(shù)依賴集FD進(jìn)行極小化處理,得到的極小函數(shù)依賴集，即本題的基本函數(shù)依賴。將這些函數(shù)依賴按具有相同左部的原則分組，可分為如下四組:Z1:學(xué)號(hào)→學(xué)生名，學(xué)號(hào)→學(xué)生系別，涉及的屬性集為（學(xué)號(hào)，學(xué)生名，學(xué)生系別）Z2:學(xué)生系別→系辦公地點(diǎn)，涉及的屬性集為（學(xué)生系別，系辦公地點(diǎn)）Z3:課程號(hào)→課程名，課程號(hào)→授課教師，涉及的屬性集為（課程號(hào)，課程名，授課教師）Z4:（學(xué)