【通俗易懂】關係模式範式分解教程 3NF與BCNF口訣!小白也能看懂

本來是爲了複習數據庫期末考試,結果找了一圈都沒有發現比較好的解釋,通過查閱資料和總結,爲大家提供通俗易懂的解法,一聽就會!並且配有速記口訣!介是你沒有玩過的船新版本包含最小依賴集求法候選碼求法

在模式分解之前,首先對於1NF,2NF,3NF,BCNF做一個簡明扼要的介紹。

1NF是指數據庫表的每一列都是不可分割的基本數據項,即實體中的某個屬性不能有多個值或者不能有重複的屬性。

2NF要求屬性完全依賴於主鍵,不能存在僅依賴主關鍵字一部分的屬性。

3NF要求每一個非主屬性既不部分依賴於碼也不傳遞依賴於碼。

BCNF消除了主屬性對候選碼的部分和傳遞函數依賴。

注:1.相對於BCNF,3NF允許存在主屬性對候選碼的傳遞依賴和部分依賴。

2.BCNF比較抽象,略作解釋:在學生信息表裏,學號是一個候選碼,學號可確定學生姓名;(班級,學生姓名)也是一組候選碼,有(班級,學生姓名)->學號,因此在主屬性間形成了傳遞依賴。

3.若對概念不清晰,關於碼、候選碼、主屬性、非主屬性的解釋可參看:

https://blog.csdn.net/sumaliqinghua/article/details/85872446#commentBox

我們的重點是講解範式分解:

一、3NF分解

分爲保持依賴和無損連接

爲了說明求解保持依賴,我們先要會求最小依賴集

(1)最小依賴集求法:

口訣:右側先拆單,依賴依次刪。

           還原即可刪,再拆左非單。

通過求下面的最小依賴集對口訣進行解釋,

(2)3NF分解:

口訣:

保函依賴分解題,先求最小依賴集。

依賴兩側未出現,分成子集放一邊,剩餘依賴變子集。

若要連接成無損,再添候選做子集。

下面通過幾道例題講解口訣:

例1.已知R(ABCDE), F={A ->D,E->D,D->B,BC->D,DC->A}求保持函數依賴的3NF分解,和具有無損連接性及保持函數依賴的3NF分解

第一步:保函依賴分解題,先求最小依賴集。先求出R的最小依賴集,可得F={A ->D,E->D,D->B,BC->D,DC->A}

第二步:依賴兩側未出現,分成子集放一邊。首先可以發現沒有不出現在兩側的元素不用單獨分出一個子集,“剩餘依賴變子集”然後我們將各依賴分別劃分爲子集得到:{AD} {ED} {DB} {BCD} {DCA},即爲所求保持函數依賴的3NF分解

第三步:若要連接成無損,再添候選做子集。

(1)候選碼的求解:所謂候選碼即能決定整個關係的,我們通過找未出現在依賴右邊的和兩側均未出現的元素即可求得,

(2)可以發現C E未出現在右邊,因此候選碼爲{CE}。故所求具有無損連接性及保持函數依賴的3NF分解爲{AD} {ED} {DB} {BCD} {DCA} {CE}

 

例2.關係模式R,有U={A,B,C,D,E,G},F={B->G,CE->B,C->A,CE->G,B->D,C->D},將關係模式分解爲3NF且保持函數依賴

將關係模式分解爲3NF且保持函數依賴:

第一步:保函依賴分解題,先求最小依賴集。先求出R的最小依賴集,

假設B->G冗餘,則(B)+=BD,沒有G故不冗餘。

假設CE->B冗餘,則(CE)+=CEGDA,沒有B故不冗餘。

假設C->A冗餘,則(C)+=CD,故不冗餘。

一次可以得到最小函數依賴集Fm={B->G,CE->B,C->A,B->D,C->D}

第二步:依賴兩側未出現,分成子集放一邊,剩餘依賴變子集。首先可以發現沒有不出現在兩側的元素,然後我們將各依賴分別劃分爲子集得{BG} {CEB} {CA} {BD} {CD},即爲所求保持函數依賴的3NF分解

第三步:若要連接成無損,再添候選做子集。找到R的一個候選碼爲{ACE}。故所求具有無損連接性及保持函數依賴的3NF分解爲{BG} {CEB} {CA} {BD} {CD} {ACE} (注:範式分解並不唯一,正確即可)

 

二、BCNF分解:

將關係模式R<U,F>分解爲一個BCNF的基本步驟是

1)先求最小依賴集,候碼非碼成子集

3)餘下左側全候碼,完成BCNF題。

例.關係模式R,有U={A,B,C,D,E,G},F={B->G,CE->B,C->A,CE->G,B->D,C->D},將關係模式分解爲3NF且保持函數依賴

將關係模式分解爲3NF且保持函數依賴:

第一步:先求最小依賴集。可以發現CE->G多餘,因此最小依賴集爲F={B->G,CE->B,C->A,B->D,C->D}。

第二步:候碼非碼成子集。由於候選碼爲(CE)因此將CE->B劃分出子集(BCE),而B->G,B->D左側均不含主屬性(C、E)中的任何一個故劃分出(BG),(BD)

第三步:此時剩餘依賴F={C->A,C->D}剩餘元素{A,C,D}檢查發現函數依賴左側都是候選碼即完成BCNF分解,如果不滿足則繼續分解餘下的。

於是BCNF分解的最後結果爲{(BG),(BD),(ACD),(BCE)}。

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三、總結

1.閉包

2.候選碼

3.最小依賴集

4.3NF分解

5.BCNF分解

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