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第四部分 关系数据理论

2022-10-22 来源:乌哈旅游
第四部分 关系数据理论

一、单项选择题

1.关系规范化中的删除操作异常是指 ① ,插入操作异常是指 ② 。 A.不该删除的数据被删除 B.不该插入的数据被插入 C.应该删除的数据未被删除 D.应该插入的数据未被插入 答案:①A ②D

2.设计性能较优的关系模式称为规范化,规范化主要的理论依据是 。 A.关系规范化理论 B.关系运算理论 C.关系代数理论 D.数理逻辑 答案:A

3.规范化理论是关系数据库进行逻辑设计的理论依据。根据这个理论,关系数据库中的关系必须满足:其每一属性都是 。 A.互不相关的 B.不可分解的 C.长度可变的 D.互相关联的 答案:B

4.关系数据库规范化是为解决关系数据库中 问题而引入的。 A.插入、删除和数据冗余 B.提高查询速度

C.减少数据操作的复杂性 D.保证数据的安全性和完整性 答案:A 5.规范化过程主要为克服数据库逻辑结构中的插入异常,删除异常以及 的缺陷。 A.数据的不一致性 B.结构不合理 C.冗余度大 D.数据丢失 答案:C

6.当关系模式R(A,B)已属于3NF,下列说法中 是正确的。 A.它一定消除了插入和删除异常 B.仍存在一定的插入和删除异常 C.一定属于BCNF D.A和C都是 答案:B

7.关系模型中的关系模式至少是 。

A.1NF B.2NF C.3NF D.BCNF 答案:A

8.在关系DB中,任何二元关系模式的最高范式必定是 。 A.1NF B.2NF C.3NF D.BCNF 答案:D

9.在关系模式R中,若其函数依赖集中所有候选关键字都是决定因素,则R最高范式是 。

A.2NF B.3NF C.4NF D.BCNF 答案:C

10.当B属于函数依赖于A属性时,属性A与B的联系是 。 A.1对多 B.多对1 C.多对多 D.以上都不是

1

答案:B

11.在关系模式中,如果属性A和B存在1对1的联系,则说 。 A.A→B B.B→A C.A←→B D.以上都不是 答案:C

12.候选关键字中的属性称为 。

A.非主属性 B.主属性 C.复合属性 D.关键属性 答案:B

13.关系模式中各级模式之间的关系为 。 A.3NF2NF1NF B.3NF1NF2NF C.1NF2NF3NF D.2NFlNF3NF 答案:A

14.关系模式中,满足2NF的模式, 。 A.可能是1NF B.必定是1NF C.必定是3NF D.必定是BCNF 答案:B

15.关系模式R中的属性全部是主属性,则R的最高范式必定是 。 A.2NF B.3Nf C BCNF D.4NF

答案:B

16.消除了部分函数依赖的1NF的关系模式,必定是 。 A.1NF B.2NF C.3NF D.4NF 答案:B

17.关系模式的候选关键字可以有 ① ,主关键字有 ② 。 A.0个 B.1个 C.1个或多个 D.多个 答案:①C ②B

18.候选关键字中的属性可以有 。

A.0个 B.1个 C.1个或多个 D.多个 答案:C

19.关系模式的分解 。 A.惟一 B.不惟一 答案:B

20.根据关系数据库规范化理论,关系数据库中的关系要满足第一范式。下面“部门”关系中,因哪个属性而使它不满足第一范式? 。 部门(部门号,部门名,部门成员,部门总经理) A.部门总经理 B.部门成员 C.部门名 D.部门号 答案:B

21.图4.5中给定关系R 。

A.不是3NF B.是3NF但不是2NF C.是3NF但不是BCNF D.是BCNF 答案:D

22.设有如图4.6所示的关系R,它是 。 A.1NF B.2NF C.3NF D.4NF 答案:B

23.设有关系W(工号,姓名,工种,定额),将其规范化到第三范式正确的答案是 。

2

A.W1(工号,姓名) ,W2(工种,定额)

B.W1(工号,工种,定额) W2(工号,姓名) C.W1(工号,姓名,工种) w2(工号,定额) D.以上都不对 答案:C

24.设有关系模式W(C,P,S,G,T,R),其中各属性的含义是:C为课程,P为教师,S为学生,G为成绩,T为时间,R为教室,根据定义有如下函数依赖集: F={C→G,(S,C)→G,(T,R)→C,(T,P)→R,(T,S)→R}

关系模式W的一个关键字是 ① ,W的规范化程度最高达到 ② 。若将关系模式W分解为3个关系模式W1(C,P),W2(S,C,G),W3(S,T,R,C),则W1的规范化程度最高达到 ③ ,W2的规范化程度最高达到 ④ ,W3的规范化程度最高达到 ⑤ 。

①A.(S,C) B.(T,R) C.(T,P) D.(T,S) E.(T,S,P) ②③④⑤ A.1NF B.2NF C.3NF D.BCNF E.4NF

答案:①E ②B ③E ④E ⑤B

二、填空题

1.关系规范化的目的是 。

答案:控制冗余,避免插入和删除异常,从而增强数据库结构的稳定性和灵活性

2.在关系A(S,SN,D)和B(D,CN,NM中,A的主键是S,B的主键是D,则D在S中称为 。

答案:外部键 3.对于非规范化的模式,经过 ① 转变为1NF,将1NF经过 ② 转变为2NF,将2NF经过 ③ 转变为3NF。 答案:①使属性域变为简单域

②消除非主属性对主关键字的部分依赖

③消除非主属性对主关键字的传递依赖

4.在一个关系R中,若每个数据项都是不可再分割的,那么R一定属于 。 答案:1NF

5.1NF,2NF,3NF之间,相互是一种 关系。 答案:3NF2NF1NF

6.若关系为1NF,且它的每一非主属性都 候选关键字,则该关系为2NF。 答案:不部分函数依赖于

7.在关系数据库的规范化理论中,在执行“分解”时,必须遵守规范化原则:保持原有的依赖关系和 。 答案:无损连接性 8.设有如图4.7所示的关系R,R的候选关键字为 ① ;R中的函数依赖有 ② ;R属于 ③ 范式。

答案:①A和DE ②A→DE,DE→A ③BCNF

3

三.应用题

1.分析关系模式:STUDENT(学号,姓名,出生日期,系名,班号,宿舍区),指出其候选关键字,最小依赖集和存在的传递函数依赖。 解:经分析有:

候选关键字:学号(每个学生只有惟一的学号)

最小依赖集:{学号→姓名,学号→出生日期,学号→班号,系名→宿舍区,班号→系名}

存在传递函数依赖:

传递

学号→系名→宿舍区,∴有学号————→宿舍区;

传递

班号→系名→宿舍区,∴有班号————→宿舍区;

传递

学号→班号→系名,∴有学号————→系名;

2.指出下列关系模式是第几范式?并说明理由。 (1).R(X,Y,Z) F={XY→Z} (2).R(x,Y,z)

F={Y→z,XZ→Y} (3).R(X,Y,Z)

F={Y→Z,Y→X,X→YZ} (4).R(x,Y,z)

F={X→Y,X→Z} (5).R(x,Y,Z) F={XY→Z} (6).R(W,X,Y,Z) F={X→Z,WX→Y} 解:

(1).R是BCNF。

R候选关键字为XY,F中只有一个函数依赖,而该函数依赖的左部包含了R的候选关键字XY。

(2).R是3NF。

R候选关键字为XY和XZ,R中所有属性都是主属性,不存在非主属性对的候选关键字的传递依赖。 (3).R是BCNF。

R候选关键字为X和Y,∵X→YZ,∴X→Y,X→Z,由于F中有Y→Z,Y→X,因此Z是直接函数依赖于X,而不是传递依赖于X。又∵F的每一函数依赖的左部都包含了任一候选关键字,∴R是BCNF。 (4).R是BCNF。

R的候选关键字为X,而且F中每一个函数依赖的左部都包含了候选关键字X。 (5).R是BCNF。

R的候选关键字为XY,而且F中函数依赖的左部包含了候选关键字XY。

4

(6).R是1NF。

R的候选关键字为WX,则Y,Z为非主属性,又由于X→Z,因此F中存在非主属性对候选关键字的部分函数依赖。

3.设有关系模式R(U,F),其中:

U={A,B,C,D,E,P},F={A→B,C→P,E→A,CE→D} 求出R的所有候选关键字。

解:根据候选关键字的定义:如果函数依赖X→U在R上成立,且不存在任何X’ X,使得X→U也成立,则称X是R的一个候选关键字。由此可知,候选关键字只可能由A,C,E组成,但有E→A,所以组成候选关键字的属性可能是CE。 计算可知:(CE)=ABCDEP,即CE→U

而:C=CP,E=ABE ∴R只有一个候选关键字CE。

4.设有关系模式R(C,T,S,N,G),其上的函数依赖集: F={C→T,CS→G,S→N} 求出R的所有候选关键字。

解:根据候选关键字的定义,R的候选关键字只可能由F中各个函数依赖的左边属性组成,即C,S,所以组成候选关键字的属性可能是CS。 计算可知:(CS)=CGNST,即CS→U 而:C=CT,S=NS

∴R只有一个候选关键字CS。

5.设有关系模式R(A,B,C,D,E),其上的函数依赖集: F={A→BC,CD→E,B→D,E→A} (1).计算B。

(2).求出R的所有候选关键字。 解:

(1).令X={B},X(0)=B,X(1)=BD,X(2)=BD,故B=BD。

(2).根据候选关键字定义,R的候选关键字只可能由F中各个函数依赖的左边属性组成,即A,B,C,D,E,由于A→BC(A→B,A→C),B→D,E→A,故: ·可除去A,B,C,D,∴组成候选关键字的属性可能是E。 计算可知:E

+

++

++

+

++

=ABCDEE,即E→U,∴E是一个候选关键字。

·可除去A,B,E,∴组成候选关键字的属性可能是CD。

计算可知:(CD)=ABCDE,即CD→U,但C=C,D=D,∴CD是一个候选关键字。 ·可除去B,C,D,E,∴组成候选关键字的属性可能是A。 计算可知:A=ABCDE,即A→U,∴A是一个候选关键字。

5

+

+

+

+

·可除去A,D,E,∴组成候选关键字的属性可能是BC。

计算可知:(BC)=ABCDE,即CD→U,但B=BD,C=C,∴BC是一个候选关键字。 R的所有候选关键字是A,BC,CD,E。

6.设有关系模式R(U,F),其中:

U={A,B,C,D,E},F={A→D,E→D,D→B,BC→D,DC→A} (1).求出R的候选关键字。

(2).判断ρ={AB,AE,CE,BCD,AC}是否为无损连接分解? 解:

(1).(CE)=ABCDE,则CE→U,而C=C,E=DE=BDE,根据候选关键字定义,CE是R的候选关键字。

(2). ρ的无损连接性判断表如下表所示,由此判断不具有无损连接性。

Ri AB AE CE BCD AC A a1 a1 a1 B a2 a2 C a3 a3 a3 D a4 E a5 a5 +

+

+

+

+

+

7.设有关系框架R(A,B,C,D,E)及其上的函数相关性集合F={A→C,B→D,C→D,DE→C,CE→A},试问分解ρ={R1(A,D),R2(A,B),R3(B,E),R4(C,D,E),R5(A,E)}是否为R的无损连接分解?

解:p的无损连接性判断结果表如下表所示,由此判断不具有无损连接性。

Ri AD AB BE CDE AE A a1 a1 a1 B a2 a2 C a3 D a4 a4 E a5 a5 a5

8.设有函数依赖集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D。

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,∴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),

则:D=DOH

9.已知关系模式R的全部属性集U={A,B,C,D,E,G}及函数依赖集: F={AB→C,C→A,BC→D,ACD→B,D→EG,BE→C,CG→BD,CE→AG}

+

+

6

求属性集闭包(BD)。

解:令X={BD},X(0)=BD,X(1)=BDEG,X(2)=BCDEG,X(3)=ABCDEG,故(BD)=ABCDEG。 10.设有函数依赖集F={D→G,C→A,CD→E,A→B),计算闭包D,C,A,(CD),(AD),(AC),(ACD)。 解:

令X={D},X(0)=D,X(1)=DG,X(2)=DG,故D=DG。

令X={C},X(0)=C,X(1)=AC,X(2)=ABC,X(3)=ABC,故C=ABC。 令X={A},X(0)=A,X(1)=AB,X(2)=AB,故A=AB。

令X={CD},X(0)=CD,X(1)=CDG,X(2)=ACDG,X(3)=ACDEG,X(4)=ABCDEG, 故(CD)=ABCDEG。

令X={AD},X(0)=AD,X(1)=ABD,X(2)=ABDG,X(3)=ABDG,故(AD)=ABDG。 令X={AC},X(0)=AC,X(1)=ABC,X(2)=ABC,故(AC)=ABC。

令X={ACD},X(0)=ACD,X(1)=ABCD,X(2)=ABCDG,X(3)=ABCDEG,故(ACD)=ABCDEG。

11.设有函数依赖集F={AB→CE,A→C,GP→B,EP→A,CDE→P,HB→P,D→H,ABC→PG,求与F等价的最小函数依赖集。

解:(1).将F中依赖右部属性单一化: AB→C HB→P AB→E D→H F1= A→C D→G GP→B ABC→P EP→A ABC→G CDE→P

(2).对于AB→C,由于有A→C,则为多余的: AB→E HB→P A→C D→H F2= GP→B D→G EP→A ABC→P CDE→P ABC→G

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

7

(3).通过分析没有多余的依赖,则: AB→E HB→P A→C D→H F3= GP→B D→G EP→A ABC→P CDE→P ABC→G

12.设有关系模式R(U,F),其中:

U={E,F,G,H},F={E→G,G→E,F→EG,H→EG,FH→E} 求F的最小依赖集。 解:

(1).将F中依赖右部属性单一化:

F1={E→G,G→E,F→E,F→G,H→E,H→G,FH→E} (2).对于FH→E,由于有F→E,则为多余的,则: F2={E→G,G→E,F→E,F→G,H→E,H→G}

(3).由于E→G,所以在F2中的F→E和F→G以及H→E和H→G之一是多余的,则: F3={E→G,G→E,F→G,H→G} 或F3={E→G,G→E,F→G,H→E} 或F3={E→G,G→E,F→E,H→E}

或F3={E→G,G→E,F→E,H→G}

13.设有关系模式R(U,F),其中:

U={A,B,C,D},F={A→B,B→C,D→B},把R分解成BCNF模式集: (1).如果首先把R分解成{ACD,BD},试求F在这两个模式上的投影。 (2).ACD和BD是BCNF吗?如果不是,请进一步分解。 解:

(1).ΠACD(F)={A→C,D→C} ΠBD(F)={D→B} (2).BD已是BCNF。

ACD不是BCNF。模式ACD的候选关键字是AD。考虑A→C,A不是模式ACD的候选关键字,所以这个函数依赖不满足BCNF条件。将ACD分解为AC和AD,此时AC和AD均为BCNF。

14.设有关系模式R(A,B,C,D),其上的函数依赖集: F={A→C,C→A,B→AC,D→AC} (1).计算(AD)。

(2).求F的最小等价依赖集Fm。 (3).求R的关键字。

(4).将R分解使其满足BCNF且无损连接性。

(5).将R分解成满足3NF并具有无损连接性与保持依赖性。 解:

(1).令X={AD},X(0)=AD,X(1)=ACD,X(2)=ACD,故(AD)=ACD。

(2).将F中的函数依赖右部属性单一化:

+

+

8

A→C C→A F1= B→A B→C D→A D→C 在Fl中去掉多余的函数依赖:

∵B→A,A→C ∴B→C是多余的。 又∵D→A,A→C ∴D→C是多余的。

A→C C→A F2= B→A D→A 函数依赖集的最小集不是惟一的,本题中还可以有其他答案。

∵F2中所有依赖的左部却是单属性,∴不存在依赖左部有多余的属性 ∴ A→C C→A F= B→A D→A

(3). ∵BD在F中所有函数依赖的右部均未出现

∴候选关键字中一定包含BD,而(BD)=ABCD,因此,BD是R惟一的候选关键字。 (4). 考虑A→C

∵AC不是BCNF(AC不包含候选关键字BD),将ABCD分解为AC和ABD。 AC已是BCNF,进一步分解ABD,选择B→A,把ABD分解为AB和BD。 此时AB和AD均为BCNF ∴ρ={AC,AB,BD}。

(5).由(2)可求出满足3NF的具有依赖保持性的分解为ρ={AC,BD,DA}。

判断其无损连接性如下表所示,由此可知ρ不具有无损连接性。

Ri AC BA DA A a1 a1 a1 B a2 C a3 a3 a3 D a4 +

令ρ=ρ∪{BD},BD是R的候选关键字 ∴p={AC,BA,DA,BD}。

15.己知关系模式R(CITY,ST,ZIP)和函数依赖集: F={(CITY,ST)→ZIP,ZIP→CITY} 试找出R的两个候选关键字。

解:设U=(CITY,ST,ZIP),F中函数依赖的左边是CITY,ST,ZIP: · 由于ZIP→CITY,去掉CITY,故(ST,ZIP)可能是候选关键字。 (ST,ZIP)={ST,ZIP,CITY},∴(ST,ZIP)→U。

又ST=ST,ZIP={ZIP,CITY},故(ST,ZIP)是一个候选关键字。

·由于(CITY,ST)→ZIP,去掉ZIP,故(CITY,ST)可能是候选关键字。

+

++

9

(CITY,ST)={CITY,ST,ZIP},∴(CITY,ST)→U。 又CITY=CITY,ST=ST,故(CITY,ST)是一个候选关键字。 因此,R的两个候选关键字是(ST,ZIP)和(CITY,ST)。

16.设有关系模式R(A,B,C,D,E),R的函数依赖集: F={A→D,E→D,D→B,BC→D,CD→A} (1).求R的候选关键字。 (2).将R分解为3NF。 解:

(1).设U=(A,B,C,D,E),由于(CE)=ABCDE,C=C,E=BDE

∴R的候选关键字是CE。

(2).求出最小依赖集F′={A→D,E→D,D→B,BC→D,CD→A} 将R分解的3NF:ρ={AD,DE,BD,BCD,ACD}。 17.设有关系模式R(U,V,W,X,Y,Z),其函数依赖集: F={U→V,W→z,Y→U,WY→X},现有下列分解: (1). ρl={WZ,VY,WXY,UV} (2). ρ2={UVY,WXYZ}

判断上述分解是否具有无损连接性。 解:

(1). ρ1的无损连接性判断表如下所示,由此判断ρ1不具有无损连接性。

Ri WZ VY WXY UV U a1 V a2 a2 W a3 a3 X a4 Y a5 a5 Z a6 a6 +

+

+

+

+

+

(2). ρ2的无损连接性判断表如下所示,由此判断ρ2具有无损连接性。

Ri UVY U a1 V a2 a2 W a3 X a4 Y a5 a5 Z a6 WXYZ a1

18.已知R(Al,A2,A3,A4,A5)为关系模式,其上函数依赖集:

F={Al→A3,A3→A4,A2→A3,A4A5→A3,A3A5→A1}

ρ={Rl(Al,A4),R2(A1,A2),R3(A2,A3),R4(A3,A4,A5),R5(Al,A5)} 判断ρ是否具有无损连接性。

解:ρ的无损连接性判断表如下所示,由此判断ρ不具有无损连接性。

10

Ri A1A4 A1A2 A2A3 A1A5 A1 a1 a1 a1 A2 a2 a2 A3 a3 a3 a3 a3 a3 A4 a4 a4 a4 a4 a4 5 a5 a5 A3A4A5 a1

19.设有关系模式R(B,O,I,S,Q,D},其上函数依赖集: F={S→D,I→B,IS→Q,B→O}

如果用SD,IB,ISQ,BO代替R,这样的分解是具有无损连接吗? 解:ρ={Rl(S,D),R2(I,B),R3(I,S,Q),R4(B,O) }

ρ的无损连接性判断表如下所示,由此判断ρ具有无损连接性。 Ri SD IB ISQ BO B a1 a1 a1 O a2 a2 I a3 a3 S a4 a4 Q a5 a5 D a6 a6

20.设有关系模式R(F,G,H,I,J),R的函数依赖集:

F={F→I,J→I,I→G,GH→I,IH→F} (1).求出R的所有候选关键字。

(2).判断ρ={FG,FJ,JH,IGH,FH}是否为无损连接分解? (3).将R分解为3NF,并具有无损连接性和依赖保持性。 解:

(1).从F中看出,候选关键字中至少包含J和H(因为它们不依赖于谁),计算:

令X={JH},X(0)=JH,X(1)=IJH,X(2)=GIJH,X(3)=FGIJH ∴候选关键字只有JH。

(2). ρ的无损连接性判断表如下所示,由此判断ρ不具有无损连接性。

Ri FG FJ JH IGH FH F a1 a1 a1 G a2 a2 H a3 a3 a3 a3 I a4 a4 J a5 a5

(3).求出最小依赖集F′={F→I,J→I,I→Gl GH→I,IH→F} ∴满足3NF且具有依赖保持性的分解为: ρ={FI,JI,IG,GHI,IHE}

ρ的无损连接性判断结果如下所示,由此判断ρ不具有无损连接性。

11

Ri FI JI IG GHI IHE F a1 a1 a1 G a2 a2 a2 a2 a2 H a3 a3 I a4 a4 a4 a4 a4 J a5 a5

令ρ=ρ∪{JH},JH是R的候选关键字。

∴ρ={FI,JI,IG,GHI,IHF,JH}具有无损连接性和依赖保持性

21.设有关系模式R(A,B,C,D,E),其上的函数依赖集: F={A→C,C→D,B→C,DE→C,CE→A} (1).求R的所有候选关键字。

(2).判断ρ={AD,AB,BC,CDE,AE}是否为无损连接分解? (3).将R分解为BCNF,并具有无损连接性。 解:

(1).从F中看,候选关键字至少包含BE(因为它们不依赖于谁),而(BE)=ABCDE ∴BE是R的惟一候选关键字。

(2). ρ的无损连接性判断结果如下所示,由此判定ρ不具有无损连接性。

Ri AD AB BC CDE AE A a1 a1 a1 a1 B a2 a2 C a3 a3 a3 a3 a3 D a4 a4 a4 a4 a4 E a5 a5 +

(3).考虑A→C

∵AC不是BCNF(AC不包含候选关键字BE) 将ABCDE分解为AC和ABDE,AC已是BCNF。

进一步分解ABDE,选择B→D,把ABDE分解为BD和ABE,此时BD和ABE均为BCNF。

∴ρ={AC,BD,ABE}

22.设有一教学管理数据库,其属性为:学号(S#),课程号(C#),成绩(G),任课教师(TN),教师所在的系(D)。这些数据有下列语义:

·学号和课程号分别与其代表的学生和课程一一对应; ·一个学生所修的每门课程都有一个成绩;

·每门课程只有一位任课教师,但每位教师可以有多门课程; ·教师中没有重名,每个教师只属于一个系。 (1).试根据上述语义确定函数依赖集。

(2).如果用上面所有属性组成一个关系模式,那么该关系模式为何模式?并举例说明在进行增、删操作时的异常现象。

12

(3).将其分解为具有依赖保持和无损连接的3NF。 解:

(1).F={(S#,C#)→G,C#→TN,TN→D} (2).关系模式为1NF。

∵该关系模式的候选关键字为(S#,C#) 则非主属性有G、TN和G。

又∵F中有C#→TN

∴存在非主属性TN对候选关键字(S#,C#)的部分依赖

p

即:(S#,C#)—--→TN。 异常现象:

 若新增设一门课程而暂时还没有学生选修时,则因缺少关键字S#值而不能进

行插入操作。

 若某个教师调离学校要删除其有关信息时,会将不该删除的课程(C#)信息删

除。

(3). ∵F=F′={(S#,C#)→G,C#→TN,TN→D} ∴ρ={R1,R2,R3} 其中:R1=(S#,C#,G) R2=(C#,TN)

R3=(TN,D)

23.证明在关系数据库中,任何的二元关系模式必定是BCNF。

证明:设R为一个二元关系R(x1,x2),则属性x1和x2之间可能存在以下几种依赖关系:

(1).x1→x2,但x2→x1,则关系R的候选关键字为x1,函数依赖的左部包含候选关键字x1,∴R为BCNF。

(2).x1→x2,x2→x1,则关系R的候选关键字为x1和x2,这两个函数依赖的左部都包含了R的任一候选关键,∴R为BCNF。 (3).xl x2,x2x1,则关系R的候选关键字为(x1,x2),R上没有函数依赖,∴R为BCNF。

证毕。

24.如下给出的关系R为第几范式?是否存在操作异常?若存在,则将其分解为高一级范式。分解完成的高级范式中是否可以避免分解前关系中存在的操作异常?

工程号 材料号 数量 开工日期 P1 P1 P1 P2 P2 I1 I2 I3 I1 I4 4 2000.5 6 2000.5 15 2000.5 6 2000.11 18 2000.11 完工日期 价格 2001.5 2001.5 2001.5 2001.12 2001.12 250 300 180 250 350 解:

它为1NF。因为该关系的候选关键字为(工程号,材料号),而非主属性“开工日期”和“完工日期”部分函数依赖于候选关键字的子集“工程号”,即:

13

P

(工程号,材料号)——→开工日期 P

(工程号,材料号)——→完工日期 ∴它不是2NF。

它存在操作异常,如果工程项目确定后,若暂时未用到材料,则该工程的数据因缺少关键字的一部分(材料号)而不能进入到数据库中,出现插入异常。若某工程下马,则删去该工程的操作也可能丢失材料方面的信息。

将其中的部分函数依赖分解为一个独立的关系,则产生如下所示的两个2NF关系子模式:

R1

工程号 材料号 数量 价格 P1 P1 P1 P2 P2 R2

工程号 开工日期 P1 P2 2000.5 2000.11 完工日期 2001.5 2001.12 I1 I2 I3 I1 I4 4 250 6 300 15 180 6 250 18 350

分解后,新工程确定后,尽管还未用到材料,该工程数据可在关系R2中插入。某工程数据删除时,仅对关系R2操作,也不会丢失材料方面的信息。

25.试证明:一个BCNF范式必是3NF。 证明:用反证法。

设R是一个BCNF,但不是3NF。

则必存在非主属性A和候选关键字X以及属性集Y,使得XY,YA,其中AX,AY,YX∈F,这就是说Y不可能包含R的关键字,但YA却成立。

根据BCNF定义,R不是BCNF,与题设矛盾,所以一个BCNF范式是3NF。

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