第四章 关系数据库规范化理论_参考答案

第四章关系数据库规范化理论

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1.什么是数据的规范化？[难度↓]

【解】现实世界的数据是有关系的，但这种关系是杂乱的，在进行数据分析时，要规范化这些关系。关系数据模型的创始人E.F.Codd系统地提出了规范化的理论，即范式（NF）的概念。满足一定条件的关系模式称为范式，包括第一范式（1NF）、第二范式（2NF）、第三范式（3NF）和BCNF范式等。一个低级范式的关系模式，通过分解（投影）方法可转换成多个高一级范式的关系模式的集合。数据满足范式的级别越高，就表示越规范化，其数据冗余就越好，用DBMS设计时越方便。这个过程称为数据的规范化。

2．对于如图4.11所示的数据集，判断它是否可直接作为关系数据库中的关系，若不可以，则改造成为尽可能好的并能作为关系数据库中关系的形式，同时说明进行这种改造的理由。[难度↓]

图4.11 一个数据集

【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：

3．已知关系模式R(U,F)，其中U＝{A, B, C}，F＝{A→C, B→C}，求F+。[难度↓↓]

【解】求F+可以求出先U的所有属性子集的闭包，然后得出函数依赖。即：

A+＝{A,C}，则有A→C，没有新的函数依赖；

B+＝{B，C}，则有B→C，没有新的函数依赖；

C+＝{C}，没有新的函数依赖；

(AB)+＝{A,B,C}，则有AB→C；

(AC)+＝{A,C}，没有新的函数依赖；

(BC)+＝{B,C}，没有新的函数依赖；

(ABC)+＝{A,B,C},则有ABC→ABC，该依赖为平凡函数依赖，可以忽略。

因此F+为{A→C, B→C, AB→C}

4．对于如图4.12所示的关系R，回答以下问题：[难度↓↓]

（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的。

（3）将它分解为高一级范式，分解后的关系是如何解决分解前可能存在的删除操作的异常问题的？

【解】

（1）它是2NF。

因为R的候选关键字为课程名，而“课程名→教师名”，“教师名→课程名”不成立，教师名→教师地址，所以课程名教师地址，即存在非主属性教师地址

对候选关键字课程名的传递函数依赖，因此R不是3NF。又因为不存在非主属性对候选关键字的部分函数依赖，所以R是2NF。

（2）存在删除操作异常。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：

R

R2

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。

9．设有关系模式R(U, F)，其中R＝{A，B，C，D，E，G，H，P}，F={AB→CE,A→C,GP→B,EP→A,CDE→P,HB→P,D→HG,ABC→PG}，计算属性集D关于F的闭包。[难度↓↓]

【解】

令X=D，X(0)=D。

在F中找出左边是D子集的函数依赖，其结果是D→HG，所以X(1)=X(0)HG=DGH，

显然有X(1)≠X(0)。

在F中找出左边是DGH子集的函数依赖，未找到，则X(2)=DGH。由于X(2)=X(1)，因此=DGH。

10．设有关系模式R(U, F)，其中R＝{A，B，C，D，E}，F={A→C,B→D,C→D,DE→C,CE→A}，试问分解ρ={AD,AB,BE,CDE, AE}是否为R的无损联接分解？

[难度 ]

【解】ρ的无损联接性判断表如下，由此判断不具有无损联接性。