关系数据理论习题

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1、关系数据理论实例分析1、下表给出一数据集，请判断它是否可直接作为关系数据库中的关系，若不行，则改造成为尽可能好的并能作为关数据库中关系的形式，同时说明进行这种改造的理由。解：因为关系模式至少是1NF关系，即不包含重复组并且不存在嵌套结构，给出的数据集显然不可直接作为关系数据库中的关系，改造为1NF的关系如下所示。2、设有一教学管理数据库，其属性为：学号（S#），课程号（C#），成绩（G），任课教师（TN），教师所在的系（D）。这些数据有下列语义：学号和课程号分别与其代表的学生和课程一一对应。一个学生所修的每门课程都有一个成绩。每门课程只有一位任课教师，但每位教师可以有多

2、门课程。教师中没有重名，每个教师只属于一个系。试根据上述语义确定函数依赖集。如果用上面所有属性组成一个关系模式，那么该关系模式为何模式？并举例说明在进行增、删操作时的异常现象。分解为具有依赖保持和无损连接的3NF。解：（1）F={（S#，C#）→G，C#→TN，TN→D}（2）关系模式为1NF，因为该关系模式的候选码为（S#，C#），则非主属性有G，TN和D。又∵F中有C#→TN，∴存在非主属性TN对候选码（S#，C#）的部分依赖，即：若新增设一门课程而暂时还没有学生选修时，则因缺少码S#值而不能进行插入操作。若某个教师调离学校要删除有关信息时，会将不该删除的课程（C#

3、）信息删除。（3）∵Fm={（S#，C#）→G，C#→TN，TN→D}∴ρ={R1，R2，R3}其中：R1=（S#，C#，G）R2=（C#，TN）R3=（TN，D）3、下表给出的关系R为第几范式？是否存在操作异常？若存在，则将其分解为高一级范式。分解完成的高级范式中是否可以避免分解前关系中存在的操作异常？解：它为1NF。因为该关系的候选码为（工程号，材料号），而非主属性“开工日期”和“完工日期”部分函数依赖于候选码的子集“工程号”，即：∴它不是2NF。它存在操作异常，如果工程项目确定后，若暂时未用到材料，则该工程的数据因缺少码的一部分（材料号）而不能进入到数据库中，出现

4、插入异常。若某工程下马，则删去该工程的操作也可能丢失材料方面的信息。将其中的部分函数依赖分解为一个独立的关系，则产生如下所示的两个2NF关系模式：分解后，新工程确定后，尽管还未用到材料，该工程数据可在关系R2中插入。某工程数据删除时，仅对关系R2操作，也不会丢失材料方面的信息。4、设有如下所示的关系R。(1)它为第几范式？为什么？(2)是否存在删除操作异常？若存在，则说明是在什么情况下发生？(3)将它分解为高一级范式，分解后的关系如何解决分解前可能存在的删除操作的异常问题。解：（1）它是2NF。∵R的候选码为课程名，而“课程名→教师名”，“教师名→课程名”不成立，“教师

5、名→教师地址”，∴，即存在非主属性教师地址对候选码课程名的传递函数依赖，因此R不是3NF。又∵不存在非主属性对候选码的部分函数依赖，∴R是2NF。(2)存在。当删除某门课程时会删除不该删除的教师的有关信息。(3)分解为高一级范式如下所示。分解后，若删除课程数据时，仅对关系R1操作，教师地址信息在关系R2中仍然保留，不会丢失教师方面的信息。5、设有如下所示的关系R。试问R是否属于3NF？为什么？若不是，它属于第几范式？并如何规范化为3NF？解：R不属于3NF，它是2NF。∵R的候选码为职工号和职工名，而：职工号→单位号，单位号→职工号不成立，单位号→单位名。∴，即存在非主

6、属性单位名对候选码职工号的传递函数依赖。规范化后的关系子模式为如下所示的关系R1与R2。6、下面给出的关系SC为第几范式？是否存在插入删除异常？若存在，则说明是在什么情况下发生？发生的原因是什么？将它分解为高一级范式，分解后的关系能否解决操作异常问题？其中：SNO为学号，CNO为课程号，CTITLE为课程名，INAME为教师名，ILOCA为教师地址，GRADE为成绩。解：SC为1NF。它存在插入、删除异常操作。当增设一门新课程时，因还没有学生选修，则缺少码的一部分，SNO不能执行插入操作；当所有学生退选某门课程而进行删除操作时，会将不该删除的课程信息删除掉。SC关系中存

7、在插入和删除操作异常的原因在于，该关系的候选码为（SNO，CNO），其中仅有非主属性GRADE完全函数依赖于（SNC，CNO），其他非主属性CTITLE，INAME，ILOCA都只函数依赖于CNO，即它们与（SNO，CNO）为部分函数依赖关系。分解后的关系模式如下所示。分解后的两个关系模式都为2NF，并解决了先前的插入、删除异常。当增设一门新课程时，可将数据插入到CI表中；当所有学生退选某门课程时，只需删除SG表中的有关记录，而该课程的有关信息仍保留在CI表中。分解2NF后的CI关系仍存在插入、删除操作异常。若有一个新教师报到，需将其有关