1、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理及應(yīng)用教程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理及應(yīng)用教程(jiochng)后答后答案苗雪蘭案苗雪蘭第一頁，共64頁。第1頁/共64頁第二頁，共64頁。7.1 關(guān)系數(shù)據(jù)模式(msh)的規(guī)范化理論第2頁/共64頁第三頁，共64頁。7.1.1 關(guān)系關(guān)系(gun x)模式規(guī)范化的必要性模式規(guī)范化的必要性5) (zhxng)操作時產(chǎn)生刪除異常問題。6) 數(shù)據(jù)庫設(shè)計應(yīng)考慮查詢要求，數(shù)據(jù)組織應(yīng)合理。第3頁/共64頁第四頁，共64頁。學(xué)號學(xué)號姓名姓名年齡年齡性別性別系名系名系主任系主任課程名課程名成績成績98001李華李華20男男計算機系計算機系王民王民程序設(shè)計程序設(shè)計8898001李華李華20男男計算機系計算機系王

2、民王民數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)7498001李華李華20男男計算機系計算機系王民王民數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫8298001李華李華20男男計算機系計算機系王民王民電路電路6598002張平張平21女女計算機系計算機系王民王民程序設(shè)計程序設(shè)計9298002張平張平21女女計算機系計算機系王民王民數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)8298002張平張平21女女計算機系計算機系王民王民數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫7898002張平張平21女女計算機系計算機系王民王民電路電路8398003陳兵陳兵20男男數(shù)學(xué)系數(shù)學(xué)系趙敏趙敏高等數(shù)學(xué)高等數(shù)學(xué)7298003陳兵陳兵20男男數(shù)學(xué)系數(shù)學(xué)系趙敏趙敏數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)9498003陳兵陳兵20男男數(shù)學(xué)系數(shù)學(xué)系趙敏趙敏

3、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫8398003陳兵陳兵20男男數(shù)學(xué)系數(shù)學(xué)系趙敏趙敏離散數(shù)學(xué)離散數(shù)學(xué)87第4頁/共64頁第五頁，共64頁。3. 模式模式(msh)分解是關(guān)系規(guī)范化的主要分解是關(guān)系規(guī)范化的主要方法方法第5頁/共64頁第六頁，共64頁。7.1.2 函數(shù)依賴及其關(guān)系函數(shù)依賴及其關(guān)系(gun x)的范式的范式第6頁/共64頁第七頁，共64頁。2. 函數(shù)函數(shù)(hnsh)依賴的概念依賴的概念第7頁/共64頁第八頁，共64頁。完全函數(shù)完全函數(shù)(hnsh)依賴、傳遞函數(shù)依賴、傳遞函數(shù)(hnsh)依賴依賴PFFP傳遞(chund)傳遞第8頁/共64頁第九頁，共64頁。3. 1NF 3. 1NF 的定義的定義(dngy

4、)(dngy)、 2NF 2NF 的定義的定義(dngy)(dngy)顯然，教學(xué)模式不服從顯然，教學(xué)模式不服從2NF，即：教學(xué)，即：教學(xué)2NF。PPPPP第9頁/共64頁第十頁，共64頁。傳遞(chund)第10頁/共64頁第十一頁，共64頁。第11頁/共64頁第十二頁，共64頁。屬性對碼的部分依賴和傳遞依賴。屬性對碼的部分依賴和傳遞依賴。第12頁/共64頁第十三頁，共64頁。第13頁/共64頁第十四頁，共64頁。7.1.3 多值依賴及關(guān)系多值依賴及關(guān)系(gun x)的第的第4范式范式顯像管顯像管電視機電視機開關(guān)開關(guān)電源電源焊接焊接調(diào)試調(diào)試測試測試裝配裝配調(diào)試調(diào)試焊接焊接調(diào)試調(diào)試第14頁/共6

5、4頁第十五頁，共64頁。2. 多值依賴的定義多值依賴的定義(dngy)和性質(zhì)和性質(zhì)第15頁/共64頁第十六頁，共64頁。hn)。第16頁/共64頁第十七頁，共64頁。第17頁/共64頁第十八頁，共64頁。第18頁/共64頁第十九頁，共64頁。第19頁/共64頁第二十頁，共64頁。第20頁/共64頁第二十一頁，共64頁。4. 函數(shù)(hnsh)依賴集的最小化第21頁/共64頁第二十二頁，共64頁。第22頁/共64頁第二十三頁，共64頁。【例】設(shè)【例】設(shè)F=ABC，BAC，CA，對，對F進行進行(jnxng)極小化處理。極小化處理。第23頁/共64頁第二十四頁，共64頁。【例】求【例】求F=ABC，

6、AB，BA的最小函數(shù)的最小函數(shù)(hnsh)依賴集依賴集Fm。第24頁/共64頁第二十五頁，共64頁?！纠壳蟆纠壳驠=ABC，AB，BA的最小函數(shù)的最小函數(shù)(hnsh)依賴集依賴集Fm。第25頁/共64頁第二十六頁，共64頁。第26頁/共64頁第二十七頁，共64頁。3. 判斷分解判斷分解(fnji)保持函數(shù)依賴的保持函數(shù)依賴的方法方法設(shè)設(shè)U，F(xiàn)的分解的分解(fnji)=R1U1，F(xiàn)1，R1U2，F(xiàn)2，RkUK，F(xiàn)K，若，若F+=(Fi)+，則稱分，則稱分解解(fnji)保持函數(shù)依賴。保持函數(shù)依賴。第27頁/共64頁第二十八頁，共64頁。第28頁/共64頁第二十九頁，共64頁。7.2.4 關(guān)系

7、模式(msh)的分解方法第29頁/共64頁第三十頁，共64頁。第30頁/共64頁第三十一頁，共64頁。第31頁/共64頁第三十二頁，共64頁。第32頁/共64頁第三十三頁，共64頁。第33頁/共64頁第三十四頁，共64頁。習(xí)題習(xí)題(xt)7第34頁/共64頁第三十五頁，共64頁。第35頁/共64頁第三十六頁，共64頁。7.2答：答： 正確。因為學(xué)號能夠多值決定課程號，且除了學(xué)號和課程號外還有成績屬性，它不是平凡的多值依賴。正確。因為學(xué)號能夠多值決定課程號，且除了學(xué)號和課程號外還有成績屬性，它不是平凡的多值依賴。7.3設(shè)有關(guān)系模式設(shè)有關(guān)系模式R（A，B，C），數(shù)據(jù)依賴集），數(shù)據(jù)依賴集F=ABC，

8、CA，R屬于屬于(shy)第幾范式？為什么？第幾范式？為什么？7.3答：答： BCNF。由于。由于A多值依賴于多值依賴于C，而，而C不是碼，故不服從不是碼，故不服從4NF。但在函數(shù)依賴式中，。但在函數(shù)依賴式中，C依賴于碼依賴于碼AB，故該模式服從，故該模式服從BCNF。第36頁/共64頁第三十七頁，共64頁。7.4答：答： 正確。正確。正確。正確。正確。正確。正確。不正確。例如正確。正確。正確。正確。正確。正確。正確。不正確。例如(lr)，(學(xué)號，課程號學(xué)號，課程號)成績，則不存在：學(xué)號成績，則不存在：學(xué)號成績，課程號成績，課程號成績。成績。第37頁/共64頁第三十八頁，共64頁。7.7答：

9、把查詢轉(zhuǎn)換成語法樹表示。 把語法樹轉(zhuǎn)換成標準（優(yōu)化）形式。 選擇低層的存取路徑。 生成查詢計劃，選擇代價最小的查詢計劃。7.8試述查詢優(yōu)化的一般準則。7.8答： 選擇運算盡可能先做。 在執(zhí)行連接前對關(guān)系適當(dāng)?shù)仡A(yù)處理，即在連接屬性上建立索引和對關(guān)系進行排序。 把投影運算和選擇運算同時進行。 把投影同其前或其后的雙目運算結(jié)合起來(q li)。 把某些選擇同在它前面要執(zhí)行的笛卡兒積結(jié)合起來(q li)成為一個連接運算。 找出公共子表達式。第38頁/共64頁第三十九頁，共64頁。第39頁/共64頁第四十頁，共64頁。第40頁/共64頁第四十一頁，共64頁。第41頁/共64頁第四十二頁，共64頁。第42

10、頁/共64頁第四十三頁，共64頁。第43頁/共64頁第四十四頁，共64頁。第44頁/共64頁第四十五頁，共64頁。第45頁/共64頁第四十六頁，共64頁。第46頁/共64頁第四十七頁，共64頁。第47頁/共64頁第四十八頁，共64頁。7.13答： 是BCNF。二元關(guān)系中或為全碼，或為一個(y )單屬性碼候選碼。是BCNF。關(guān)系模式中只有一個(y )候選碼。不是BCNF。因為模式中存在候選碼為AD、BCD和BE，顯然C對AD是部分依賴。第48頁/共64頁第四十九頁，共64頁。第49頁/共64頁第五十頁，共64頁。第50頁/共64頁第五十一頁，共64頁。第51頁/共64頁第五十二頁，共64頁。第5

11、2頁/共64頁第五十三頁，共64頁。第53頁/共64頁第五十四頁，共64頁。第54頁/共64頁第五十五頁，共64頁。7.22答：1）關(guān)系STUDENT是1NF。2） 消除部分函數(shù)依賴S#,CNAMESNAME,SDEPT,MNAME將關(guān)系分解為：R1(S#,SNAME,SDEPT,MNAME)；R2(S#,CNAME,GRADE). 由于(yuy)在關(guān)系R1中，存在非主屬性對候選碼的傳遞函數(shù)依賴（S#SDEPT，SDEPT MNAME），所以以上關(guān)系模式還不是BCNF。進一步分解R1為：R11 (S#,SNAME,SDEPT)；R12 (SDEPT,MNAME).R11，R12都是3NF。 對

12、于關(guān)系模式：R2(S#,CNAME,GRADE)，F(xiàn)2=（S#,CNAME）GRADE;R11(S#,SNAME,SDEPT)，F(xiàn)11=S#SNAME,S#SDEPT ;R12(SDEPT,MNAME)，F(xiàn)12=SDEPTMNAME.上述函數(shù)依賴都是非平凡的，并且決定因素是候選碼，所以上述關(guān)系模式屬于BCNF。第55頁/共64頁第五十六頁，共64頁。7.23設(shè)有關(guān)系模式R（A，B，C，D），其函數(shù)依賴集：F=AC，CA，BAC，DAC。1）求F的最小等價依賴集FC。2）將R分解(fnji)為滿足3NF且具有無損連接并保持函數(shù)依。答：FC= AC，CA，BA，DAF1=A，C，F(xiàn)2=B，A，F(xiàn)3

13、=D，A，F(xiàn)4=B，D7.24設(shè)有關(guān)系模式R（U，F(xiàn)），其中：U=C，T，H，R，S，G，F(xiàn)=CSG，CT，TH R，HRC，HSR。請根據(jù)算法將R分解(fnji)為滿足BCNF且具有無損連。答：F1=C，S，G，F(xiàn)2=C，T，F(xiàn)3=C，H，R，F(xiàn)4=C，H，S第56頁/共64頁第五十七頁，共64頁。第57頁/共64頁第五十八頁，共64頁。7.26答：答：1）由于基本的）由于基本的FD有有3個：（職工編號，日期）個：（職工編號，日期）日產(chǎn)量；職工編號日產(chǎn)量；職工編號車間編號；車間編車間編號；車間編號號車間主任。車間主任。得出得出R的關(guān)鍵碼為（職工編號，日期）。的關(guān)鍵碼為（職工編號，日期）。2）

14、 由于由于R中有兩個中有兩個(lin )FD：（職工編號，日期）：（職工編號，日期）（車間編號，車間主任）；（車間編號，車間主任）；職工編號職工編號（車間編號，車間主任）。前一個（車間編號，車間主任）。前一個FD是局部依賴，所以是局部依賴，所以R不是不是2NF模式。模式。 R應(yīng)分解成：應(yīng)分解成：R1（職工編號，車間編號，車間主任）；（職工編號，車間編號，車間主任）；R2（職工編號，日期，日產(chǎn)量）（職工編號，日期，日產(chǎn)量）.此處，此處，R1和和R2都是都是2NF模式。模式。3） R2已是已是3NF模式。在模式。在R1中，存在兩個中，存在兩個(lin )FD：職工編號：職工編號 車間編號；車間車間

15、編號；車間編號編號 車間主任。其中的車間主任。其中的“職工編號職工編號 車間主任車間主任”是一個傳遞依賴，是一個傳遞依賴，R1不是不是3NF模式。模式。 R1應(yīng)分解成：應(yīng)分解成：R11（職工編號，車間編號）；（職工編號，車間編號）；R12（車間編號，車間主任）（車間編號，車間主任）.這樣，這樣，= R11，R12，R2 是一個是一個3NF模式集。模式集。第58頁/共64頁第五十九頁，共64頁。7.27答：答：1）基本的）基本的FD有有3個：（車間編號，零件編號）個：（車間編號，零件編號） 數(shù)量；零件編號數(shù)量；零件編號倉庫編號；倉庫編號；倉庫編號倉庫編號倉庫地址。倉庫地址。得出得出(d ch)R

16、的關(guān)鍵碼為（車間編號，零件編號）。的關(guān)鍵碼為（車間編號，零件編號）。2） R中有兩個這樣的中有兩個這樣的FD：（車間編號，零件編號）：（車間編號，零件編號）（倉庫編號，倉庫地（倉庫編號，倉庫地址）；零件編號址）；零件編號（倉庫編號，倉庫地址）?？梢娗耙粋€（倉庫編號，倉庫地址）。可見前一個FD是局部依賴，所以是局部依賴，所以R不是不是2NF模式。模式。 R應(yīng)分解成：應(yīng)分解成：R1（零件編號，倉庫編號，倉庫地址）；（零件編號，倉庫編號，倉庫地址）；R2（車間編號，零件編號，數(shù)量）（車間編號，零件編號，數(shù)量）.此處，此處，R1和和R2都是都是2NF模式。模式。3） R2已是已是3NF模式。在模式。在R1中，存在兩個中，存在兩個FD：零件編號：零件編號倉庫編號；倉庫編倉庫編號；倉庫編號號倉庫地址。因此，倉庫地址。因此，“零件編號零件編號 倉庫地址倉庫地址”是一個傳遞依賴，是一個傳遞依賴，R1不是不是3NF模模式。式。 R1應(yīng)分解成：應(yīng)分解成：R11（零件編號，倉庫編號）；（零件編號，倉庫編號）；R12（倉庫編號，倉庫地址）（倉庫編號，倉庫地址）. = R11，R12，R2 是一個是一個3NF模式集。模式集。第59頁/共64頁第六十頁，共64頁。第60頁/共64頁第六十一頁，共64頁。第61頁/共64頁