01 內容概述
關系數據理論主要是關系數據庫規范化理論。
包括關系數據庫邏輯設計可能出現的問題,數據依賴的基本概念(包括,函數依賴、平凡函數依賴、非平凡的函數依賴、部分函數依賴、完全函數依賴、傳遞函數依賴的概念;碼、候選碼、外碼的概念和定義;多值依賴的概念),范式的概念、1NF、2NF、3NF、BCNF、4NF的概念和判定方法。數據依賴的公理系統。
02 本章目標
關系數據理論既是關系數據庫的重要理論基礎也是數據庫邏輯設計的理論指南和有力工具。要掌握規范化理論和優化數據庫模式設計的方法。
03 重點和難點
重點:了解什么是一個"不好"的數據庫模式。什么是模式的插入異常和刪除異常。規范化理論的重要意義。牢固掌握數據依賴的基本概念關系數據庫中碼的作用,范式的概念,從1NF到4NF的定義,規范化的含義和作用。需要舉一反三的:四個范式的理解與應用,各個級別范式中存在的問題(插入異常、刪除異常、數據冗余)和解決方法。
難點:能夠根據應用語義,完整地寫出關系模式的數據依賴集合,并能根據數據依賴分析某一個關系模式屬于第幾范式。各個級別范式的關系及其證明。本章內容的理論性較強。要通過具體例子和習題練習理解和掌握理論知識。
04 客觀題
1. 規范化理論是關系數據庫進行邏輯設計的理論依據,根據這個理論,關系數據庫中的關系必須滿足:每一個屬性都是。
2. 已知關系模式R(A,B,C,D,E)及其上的函數依賴集合F={A→D,B→C ,E→A },該關系模式的候選碼是。
3. 關系模式中,滿足2NF的模式。
4. 關系模式R中的屬性全是主屬性,則R的最高范式必定是。
5. 消除了部分函數依賴的1NF的關系模式,必定是。
6. 關系模式的候選碼可以有1個或多個,而主碼有。
7. 候選碼的屬性可以有。
8. 設U是所有屬性的集合,X、Y、Z都是U的子集,且Z=U-X-Y。下面關于多值依賴的敘述中,不正確的是。
9. 關系數據庫規范化是為了解決關系數據庫中的問題而引入的。
10. 學生表(id,name,sex,age,,),存在的函數依賴是id→{name,sex,age,};→,其滿足。
11. 設有關系模式R(S,D,M),其函數依賴集:F={S→D,D→M},則關系模式R的規范化程度最高達到。
12. 設有關系模式R(A,B,C,D),其數據依賴集:F={(A,B)→C,C→D},則關系模式R的規范化程度最高達到。
13. X→Y,當下列哪一條成立時,稱為平凡的函數依賴。
05 主觀題
在關系模式R(D,E,G)中,存在函數依賴關系{E→D,(D,G)→E},則候選碼是,關系模式R(D,E,G)屬于。
正確答案: (E,G),(D,G) 3NF
理解并給出下列術語的定義:函數依賴、部分函數依賴、完全函數依賴、傳遞依賴、候選碼、主碼、 外碼、全碼(All-key)、1NF、2NF、3NF、BCNF、多值依賴、4NF。
正確答案:函數依賴:設R (U)是一個關系模式,U是R的屬性集合,X和Y是U的子集。對于R(U)的任意一個可能的關系r,如果r中不存在兩個元組,它們在X上的屬性值相同, 而在Y上的屬性值不同, 則稱“X函數確定Y"或“Y函數依賴于X",記作X→Y。
完全函數依賴、部分函數依賴:在R(U)中,如果X→Y,并且對于X的任何一個真子集X,都有X′→Y,則稱Y對X完全函數依賴,記作:若X→Y,但Y不完全函數依賴于X,則稱Y對X部分函數依賴,記作:傳遞依賴:在R(U)中,如果X →Y,(X的子集是Y),Y →X,Y→Z,則稱Z對X傳遞函數依賴。候選碼、主碼:設K為R中的屬性或屬性組合,若K → U則K為R的候選碼( key)。若候選碼多于一個,則選定其中的一個為主碼( key)。
外碼:關系模式R中屬性或屬性組X并非R的碼,但X是另一個關系模式的碼,則稱X是R的外部碼( key)也稱外碼。
全碼:整個屬性組是碼,稱為全碼( All-key)。
1NF:如果一個關系模式R的所有屬性都是不可分的基本數據項關系數據庫中碼的作用,則R∈1NF。*解析:第一范式是對關系模式的最起碼的要求。不滿足第一范式的數據庫模式不能稱為關系數據庫。
2NF:若關系模式R∈1NF,并且每一個非主屬性都完全函數依賴于R的碼,則R∈2NF。
3NF:關系模式R 中若不存在這樣的碼X,屬性組Y及非主屬性Z使得X→Y,(Y → X)Y→Z,成立,則稱R∈3NF。
BCNF:關系模式R∈lNF。若X→Y且Y非子集X時X必含有碼,則R∈BCNF。
4NF:關系模式R∈lNF,如果對于R的每個非平凡多值依賴X→→Y(Y 非子集 X),X都含有碼,則稱R∈4NF。
在關系模式R(A,C,D)中,存在函數依賴關系{ A→C,A→D },則候選碼是,關系模式R(A,C,D)最高可以達到 。
正確答案: A BCNF
試由公理系統推導出下面三條推理規則:
(1)合并規則:若X→Z,X→Y,則有X→YZ
(2)偽傳遞規則:由X→Y,WY→Z有XW→Z
(3)分解規則:X→Y,Z?Y,有X→Z
正確答案: (1)已知X→Z,由增廣律知XY→YZ,又因為X→Y,可得XX→XY→YZ,最后根據傳遞律得X→YZ。
(2)已知X→Y,據增廣律得XW→WY,因為WY→Z,所以XW→WY→Z,通過傳遞律可知XW→Z。
(3)已知 Z?Y,根據自反律知Y→Z,又因為X→Y,所以由傳遞律可得X→Z。
在一個關系R中,若每個數據項都是不可再分割的,那么R一定屬于 。
正確答案: 第一范式(1NF)
若關系為1NF,且它的每一非主屬性都 候選碼,則該關系為2NF。
正確答案: 完全函數依賴于
如果X→Y和X→Z成立,那么X→YZ也成立,這個推理規則稱為 。
正確答案: 合并規則
如果關系模式R是第二范式,且每個非主屬性都不傳遞依賴于R的候選碼,則稱R為 關系模式。
正確答案: 3NF
在函數依賴中,平凡函數依賴是可以根據推理規則中的 律推出的。
正確答案: 自反
關系模式規范化需要考慮數據間的依賴關系,人們已經提出了多種類型的數據依賴,其中最重要的是和。
正確答案: 函數依賴 多值依賴
設關系R(U),X,Y∈U,X→Y是R的一個函數依賴,如果存在X′∈X,使X′→Y成立,則稱函數依賴X→Y是 函數依賴。
正確答案: 部分
在關系模式R(A,B,C,D)中,存在函數依賴關系{A→B,A→C,A→D,(B,C)→A},則候選碼是,關系模式R(A,B,C,D)屬于 。
正確答案: A,(B,C) 2NF
-The End-