关系模式分解,如何判断模式分解无损连接性和是否保持函数依赖?算法举例说明

以下通过例题结合算法做详解

现有如下关系模式:
其中: Teacher(Tno,Tname,Tel,Department,Bid,Bno, Bname,BorrowDate,Rdate)。
Tno一教师编号, Tname一教师姓名, Tel一电话, Department一所在部门,
Bid一图书编码, Bno–图书索书码 Bname一书名, BorrowDate一借书日期, Rdate一还书日期
该关系模式的属性之间具有通常的语义,例如:
教师编号是惟一的,可确定教师姓名及教师的相关信息,
图书索书码可确定书名。图书馆同一索书码的图书可能购买多本,每一本都有唯一的图书编码,当然图书编码也可以决定书名;
教师每次借阅某本图书都有一个具体的借书日期和还书日期,教师还可多次借阅同一本图书,但借书日期不同。

1.根据给出的语义,分析该关系模式的函数依赖,
2. 将该函数依赖集合最小化
3. 运用闭包算法找出所有的候选码。
4. 该关系模式最高满足第几范式?并说明理由。
5. 模式分解要求达到3NF。
6. 验证分解的无损
7. 验证分解的保函


1.根据给出的语义,分析该关系模式的函数依赖

F={Tno->Tname,  Tno->Tel,  Tno->Department,  Bno->Bname,  Bid->Bname,  Bid->Bno,  (Tno,Bid,BorrowDate)->Rdate}

这边需要注意的是最后一个函数依赖,一不小心就会想当然的错写成:
(Tno,Bid)->BorrowDate,Rdate
由于教师可以多次借阅同一本书,因此(Tno,Bid)不能唯一确定BorrowDate和Rdate。但只要人、书、借书日期确定了,就可以知道此书的还书日期了。

2. 将该函数依赖集合最小化
这题可以

为了确保数据库模式分解无损连接又保持函数依赖,我们需要遵循一列精确的分解算法步骤。这里推荐参考资料《数据库模式分解详解:无损连接与函数依赖》来深入理解相关概念实践过程。 参考资源链接:[数据库模式分解详解:无损连接与函数依赖](https://wenku.youkuaiyun.com/doc/11tnsps3f2?spm=1055.2569.3001.10343) 首先,要判断一个分解是否无损连接,可以采用测试矩阵法。这是基于关代数的一个方法,具体步骤如下: 1. 构造原始关系模式的属性矩阵A,A中的每一列代表一个属性,每一行代表一个函数依赖的头部。 2. 对每个子关系模式Ri,构造投影矩阵Pi,其中只有在原始关系模式的属性矩阵A中出现在i中的属性位置被标记为1。 3. 将所有投影矩阵Pi相乘,得到最终的乘积矩阵M。 4. 如果乘积矩阵M可以覆盖原始属性矩阵A,则说明分解无损连接的。 其次,为保持函数依赖,需要确保每个函数依赖分解后的子模式中仍然立。具体的判断操作步骤如下: 1. 对于每一个函数依赖X -> Y,检查Y是否完全包含在任何一个子模式中。如果Y被包含在子模式中,则X -> Y在该子模式中自然保持。 2. 如果Y没有完全包含在任何一个子模式中,需要对子模式进行进一步的分解,以确保所有函数依赖都能被保持3. 应用合原理,确保分解后的子模式能够合原始的关系模式,同时不破坏任何函数依赖。 在实际操作中,可以先确定一个符合第一范式的关系模式,然后通过投影连接操作来完分解分解时需要确保每次分解都不产生新的函数依赖冲突,并且能够合原始模式。此外,可以通过设计验证来测试分解后的数据库,确保无插入删除异常。 通过以上步骤,我们能够有效地判断执行无损连接且保持函数依赖模式分解。为了进一步理解这一过程,推荐详细阅读《数据库模式分解详解:无损连接与函数依赖》,该书详细介绍了分解算法的理论基础及其在实际案例中的应用,帮助数据库设计者开发者深入掌握数据库优化的关键技术。 参考资源链接:[数据库模式分解详解:无损连接与函数依赖](https://wenku.youkuaiyun.com/doc/11tnsps3f2?spm=1055.2569.3001.10343)
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