数据库系统原理及应用教程第四版课后答案苗雪兰第7章.ppt

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1、本章教学目标、重点和难点教学目标：使学生了解关系模式规范化的必要性，理解函数依赖、多值依赖及其关系范式定义，掌握关系范式判断方法。教学重点：关系模式规范化，函数依赖、多值依赖、1-4NF的定义，关系范式判断方法。教学难点：1-4NF的定义，关系范式判断方法，关系模式的分解。第7章关系规范化理论和优化技术7.1关系数据模式的规范化理论7.2关系模式的分解算法7.1关系数据模式的规范化理论范式（NormalForm）是指规范化的关系模式。由满足最基本规范化的关系模式叫第一范式，第一范式的关系模式再满足另外一些约束条件就产生了第二范式、第三范式、BC范式等等。一个低一级的关系范式通过模式分解

2、可以转换成若干高一级范式的关系模式的集合，这种过程叫关系模式的规范化。7.1.1关系模式规范化的必要性1.关系模式应满足的基本要求1)元组的每个分量必须是不可分的数据项。2)数据冗余应尽可能少。3)不能因为数据更新操作而引起数据不一致问题。4)当执行数据插入操作时，数据不能产生插入异常现象。5)数据不能在执行删除操作时产生删除异常问题。6)数据库设计应考虑查询要求，数据组织应合理。2.关系规范化可能出现的问题数据冗余大,插入异常,删除异常,更新异常。学号姓名年龄性别系名系主任课程名成绩98001李华20男计算机系王民程序设计8898001李华20男计算机系王民数据结构7498001李华

3、20男计算机系王民数据库8298001李华20男计算机系王民电路6598002张平21女计算机系王民程序设计9298002张平21女计算机系王民数据结构8298002张平21女计算机系王民数据库7898002张平21女计算机系王民电路8398003陈兵20男数学系赵敏高等数学7298003陈兵20男数学系赵敏数据结构9498003陈兵20男数学系赵敏数据库8398003陈兵20男数学系赵敏离散数学873.模式分解是关系规范化的主要方法上述的关系模式:教学(学号，姓名，年龄，性别，系名，系主任，课程名，成绩).可以按“一事一地”的原则分解成“学生”、“教学系”和“选课”三个关系，其关系模

4、式为：学生(学号，姓名，年龄，性别，系名称)；教学系(系名，系主任)；选课(学号，课程名，成绩).7.1.2函数依赖及其关系的范式1.关系模式的简化表示法关系模式的完整表示是一个五元组：R〈U，D，Dom，F〉.其中：R为关系名；U为关系的属性集合；D为属性集U中属性的数据域；Dom为属性到域的映射；F为属性集U的数据依赖集。关系模式可以用三元组来为：R〈U，F〉.2.函数依赖的概念1)设R〈U〉是属性集U上的关系模式，X、Y是U的子集。若对于R〈U〉的任意一个可能的关系r，r中不可能存在两个元组在X上的属性值相等，而Y上的属性值不等，则称X函数确定Y函数，或Y函数依赖于X函数，

5、记作X→Y。例如，对于教学关系模式：教学〈U，F〉；U={学号，姓名，年龄，性别，系名，系主任，课程名，成绩}；F={学号→姓名，学号→年龄，学号→性别，学号→系名，系名→系主任，(学号，课程名)→成绩}.①X→Y，但YX，则称X→Y是非平凡的函数依赖。若不特别声明，总是讨论非平凡的函数依赖。②X→Y，但YX，则称X→Y是平凡的函数依赖。③若X→Y，则X叫做决定因素（Determinant），Y叫做依赖因素（Dependent）。④若X→Y，Y→X，则记作X↔Y。⑤若Y不函数依赖于X，则记作XY。完全函数依赖、传递函数依赖2)在R〈U〉中，如果X→Y，并且对于X的任何一个真子

6、集X’，都有X’Y，则称Y对X完全函数依赖，记作：X→Y；若X→Y，但Y不完全函数依赖于X，则称Y对X部分函数依赖，记作：X→Y。例如，在教学关系模式：(学号，课程名)→成绩，(学号，课程名)→姓名3)在R〈U〉中，如果X→Y，(YX)，YX，Y→Z，则称Z对X传递函数依赖。传递函数依赖记作X→Z。传递例如，在教学模式中，因为：学号→系名，系名→系主任；所以：学号→系主任。PFFP传递传递3.1NF的定义、2NF的定义如果关系模式R，其所有的属性均为简单属性，即每个属性都是不可再分的，则称R属于第一范式，记作R1NF。若R1NF，且每一个非主属性完全依赖于码，则R2NF。在教学中

7、：属性集={学号，姓名，年龄，系名，系主任，课程名，成绩}.函数依赖集={学号→姓名，学号→年龄，学号→性别，学号→系名，系名→系主任，(学号，课程名)→成绩}.主码=(学号，课程名).非主属性=(姓名，年龄，系名，系主任，成绩)。非主属性对码的函数依赖：{(学号，课程名)→姓名，(学号，课程名)→年龄，(学号，课程号)→性别，(学号，课程名)→系名，(学号，课程名)→系主任；(学号，课程名)→成绩}.显然，教学模式不服从2NF，即：教学2