模式分解例题教学内容.docx

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模式分解例题教学内容

模式分解例题

模式分解例题

设有关系模式R（U,F）,其中U={A，B，C，D，E}，F={AB→C，B→D，D→E，C→B}，试问R最高为第几范式，并解释原因？

如果R不是3NF或BCNF，要求将其分解为3NF和BCNF

关系R中的函数依赖如下图表示

•

A

B

C

D

E

R：

A，B→C；

B→D；

D→E；

C→B

第一范式规定关系的每一个分量必须是一个不可分的数据项。

可以看出，该关系满足第一范式。

如果关系模式R满足第一范式，且它的任何一个非主属性都完全函数依赖于任一个候选码，则R满足第二范式（简记为2NF）。

所以不是第二范式

分解成第二范式

R1：

A，B→C；

C→B

R2:

B→D；

D→E；

如果关系模式R满足2NF，并且它的任何一个非主属性都不传递依赖于任何候选码，则称R是第三范式（3NF）,记作R∈3NF。

分解成第三范式

R1：

A，B→C；

C→B

R21:

B→D

R22:

D→E

•如果关系模式R是1NF，且每个属性都不传递依赖于R的候选码，那么称R是BCNF的模式。

R1：

A，B→C；

C→B

R21:

B→D

R22:

D→E

R1中属性B传递依赖于R的候选码AB，故R1不是BCNF范式

关系模式R∈1NF，若X→Y，且Y⊆X时，X必含有候选码，则R∈BCNF。

R1中C→B，且B⊆C，但B不含有任何候选码，故R1不是BCNF范式

分解成BCNF范式

R11：

A，B

R12：

C→B

R21:

B→D

R22:

D→E

候选码是什么？

能够唯一标识一个元组的某一属性或属性组。

候选码：

（A,B）和（A,C）

假设有一个名为参加的关系，该关系有属性：

职工（职工名）、工程（工程名）、时数（花费在工程上的小时数）和工资（职工的工资）；一个参加记录描述一个职工花费在一个工程上的总时数和他的工资；另外，一个职工可以参加多个工程，多个职工可以参加同一个工程（用A、B、C、D分别代表属性职工、工程、时数和工资）。

请回答如下各问题：

1）   确定这个关系的关键字；AB

2）   找出这个关系中的所有函数依赖；AB->C,A->D

3）   指出这个关系上的哪些函数依赖会带来操作异常现象；

D对关键字AB的部分函数依赖可能会带来如下问题：

数据冗余：

一个职工参加多个工程，则职工的工资值会重复；

更新异常：

当改变职工的工资时，可能会只修改了一部分，从而造成数据不一致；

插入异常：

当一个职工尚未承担工程，但要插入职工信息（如工资）则不允许（因为没有完整的关键字）；

删除异常：

当某个工程结束，删除工程信息时，可能会将职工信息（如工资）一同删除（如果职工只参加了一项工程）。

4）   这个关系是第几范式关系？

2NF

5）   计算该关系上函数依赖集的最小覆盖；Fm={AB->C,A->D}

6）   将该关系分解成尽可能高的范式，并指明是第几范式？

分解为R1（A,B,C）和R2（A,D）　　　　结果为4NF

对于学生选课关系，其关系模式为：

学生（学号，姓名，年龄，所在系）；

课程（课程名，课程号，先行课）；

选课（学号，课程号成绩）。

用关系代数完成如下查询。

1）求学过数据库课程的学生的姓名和学号。

2）求学过数据库和数据结构的学生姓名和学号。

3）求没学过数据库课程的学生学号。

4）求学过数据库的先行课的学生学号。

程序设计题    现有关系数据库如下：

    学生（学号，姓名，性别，专业、奖学金）

    课程（课程号，名称，学分）

    学习（学号，课程号，分数）

用关系代数表达式实现下列1—4小题；用SQL语言实现下列5—8小题。

1.检索“国际贸易”专业中获得奖学金的学生信息，包括学号、姓名、课程名和分数；

2.检索学生成绩得过满分（100分）的课程的课程号、名称和学分；

3.检索没有获得奖学金、同时至少有一门课程成绩在95分以上的学生信息，包括学号、姓名和专业；

4.检索没有任何一门课程成绩在80分以下的学生的信息，包括学号、姓名和专业；

5.检索没有获得奖学金、同时至少有一门课程成绩在95分以上的学生信息，包括学号、姓名和专业；

6.检索没有任何一门课程成绩在80分以下的所有学生的信息，包括学号、姓名和专业；

7.对成绩得过满分（100分）的学生，如果没有获得奖学金的，将其奖学金设为1000元；

8.定义学生成绩得过满分（100分）的课程视图AAA，包括课程号、名称和学分；

1.Π学号，姓名，课程名，分数（σ奖学金>0∧专业=国际贸易（学生∞学习∞课程））

2.Π课程号，名称，学分（σ分数=100（学习∞课程））

3.Π学号，姓名，专业（σ奖学金<=0∧分数>95（学生∞学习））

4.Π学号，姓名，专业（学生）—Π学号，姓名，专业（σ分数<80（学生∞学习））

5.SELECT学生.学号，姓名，专业

      FROM学生，学习

      WHERE学生.学号=学习.学号

AND学习.课程号=课程.课程号

AND奖学金<=0AND分数>95

6.SELECT学号，姓名，专业

      FROM学生

      WHERE学号NOTIN

      （SELECT学号

      FROM学习

      WHERE分数<80）

7.UPDATE学生

      SET奖学金=1000

      WHERE奖学金<=0AND学号IN

      （SELECT学号

      FROM学习

      WHERE分数=100）

8.CREATEVIEWAAA（课程号，名称，学分）

      ASSELECT课程号，名称，学分

      FORM课程

      WHERE课程号IN

      （SELECT课程号

      FROM学习

      WHERE分数=100）

设关系模式R，函数依赖集F＝｛AB→E，AC→F，AD→B，B→C，C→D｝。

1）证明AB、AC、AD均是候选关键宇。

2）证明主属性C部分依赖于关键字AB，传递依赖于AD。

同时证明主属性D部分依赖于关键字AC，传递依赖于关键字AB。

1）∵=ABECDFABCDEF∈∴AB为码

∵=ABECDFABCDEF∈∴AC为码

∵=ABECDFABCDEF∈∴AD为码

2）∵B→C∴ABC

∵AD→B，B→C∴ADC

∵C→D∴ACC

∵B→C，C→D∴ABC

图中显示一张交通违章处罚通知书，根据这张通知书所提供的信息，设计一个E-R模型，并将这个E-R模型转换成关系数据模型，要求标注主码和外码。

司机（驾照号，姓名，地址，邮编，电话）

PK=驾照号

机动车（牌照号，型号，制造厂，生产日期）　　　　

PK=牌照号

警察（警察编号，姓名）　　　　

PK=警察编号

处罚通知（编号，日期，时间，地点，驾照号，牌照号，警告，罚款，暂扣，警察编号）　　　　

PK=编号　　　　

FK=驾照号，牌照号，警察编号

司机（驾照号，姓名，地址，邮编，电话）　　　

PK=驾照号

机动车（牌照号，型号，制造厂，生产日期）　　　

PK=牌照号

警察（警察编号，姓名）　　　

PK=警察编号

通知书（编号，日期，时间，地点，驾照号，牌照号，警察编号）　　　

PK=编号　　　

FK=驾照号，牌照号，警察编号

处罚（编号，处罚方式）　　　

PK=编号，处罚方式

设有一家百货商店，已知信息有：

l）每个职工的数据是职工号、姓名、地址和他所在的商品部。

2）每一商品部的数据有：

它的职工，经理和它经销的商品。

3）每种经销的商品数有：

商品名、生产厂家、价格、型号（厂家定的）和内部商品代号（商店规定的）。

4）关于每个生产厂家的数据有：

厂名、地址、向商店提供的商品价格。

请设计该百货商店的概念模型，再将概念模型转换为关系模型。

注意某些信息可用属性表示，其他信息可用联系表示。

概念模型如图所示。

关系模型为：

职工（职工号，姓名，住址，工作商品部）；

商品部（商品部号，名称，经理职工号，经理名）；

商品（商品代号，价格，型号，出厂价格）；

生产厂家（厂名，地址）；

销售（商品代号，商品部号）；

生产（厂名，商品代号）。

职工：

职工号，姓名，住址；

商品部：

商品部号，名称；

商品：

商品代号，价格，型号，出厂价格；

生产厂家：

厂名，地址。