数据库原理及应用 书本答案 单元 (6)

2018-11-27 18:31

选择题

1、A。

二元关系≠二维表,满足二元关系的一定为BCNF,而不论任何一张表,最少要满足的是1NF,故答案A正确。

2、C。

由书6.3一节可知,答案C正确。 3、B。

由2NF的定义可知,1NF消除了非主属性对候选码的部分函数依赖成为了2NF,故答案B正确。

4、A。

由书6.3.一节可知,规范化的目的是要设计“好的”关系数据库模式,其基本思想是消除关系模式中的数据冗余,消除数据依赖中的不合适的部分,以解决数据插入、删除时发生的异常现象,故答案A正确。

5、D。

已知不论任何一张表,表中的候选键可以有1个或多个,但是主键必须只有且仅有1个,故答案D正确。

6、D。

Armstrong公理系统:设关系模式R,其中U为属性集,F是U上的一组函数依赖,则有如下推理规则:

①、自反律:若属性集Y 包含于属性集X,属性集X 包含于U,则X→Y为F所蕴涵。 ②、增广律:若X→Y为F所蕴涵,且属性集Z 包含于属性集U,则XZ→YZ为F所蕴涵。 ③、传递律:若X→Y,Y→Z为F所蕴涵,则X →Z为F所蕴涵。 根据以上三条推理规则又可推出下述三条推理规则: ①、合并规则:若X→Y,X→Z,则X→YZ为F所蕴涵。 ②、伪传递律:若X→Y,WY→Z,则XW→Z为F所蕴涵。 ③、分解规则:若X→Y,Z包含于Y,则X→Z为F所蕴涵。 由以上定义得,答案D正确。

7、C。

由书6.4.2一节引理6.1可知,假设事件p代表X→A1A2···AK,事件q代表X→A(ii=1,2,···,k),则p成立的充分必要条件是q成立。那么由题知,q成立同样也是q成立的充要条件,故答案C正确。 8、D。

一名顾客可能在同一名供应商那里购买不同的东西,所以顾客姓名和供应商姓名不能作为主键,故答案A不正确。一名顾客可能不在同一家商店,却买了相同的商品,所以顾客姓名和商品名不能作为主键,故答案B不正确。一名顾客可能存在多个顾客地址,所以答案C不正确。故答案D正确。

9、B。

多值依赖具有如下性质:

①、对称性:若X→→Y,则X→→Z,其中Z=U-X-Y ②、传递性:若X→→Y,Y→→Z,则X→→Z-Y

③、合并性:若X→→Y,X→→Z,则X→→YZ

④、分解性:若X→→Y,X→→Z,则X→→(Y∩Z),X→→Z-Y,X→→Y-Z均成立 ⑤、函数依赖可看做多值依赖的特例。

由以上性质可得,答案B正确。选项C为多值依赖的对称性。 10、D。

选项A应该改为“R中非主属性完全依赖与主键”,故答案A不正确。选项B应改为“R∈1NF”,故答案B不正确。选项C应改为“R∈1NF”,故答案C不正确。故答案D正确。

问答题

1、解释下列术语的含义: 函数依赖、平凡函数依赖、非平凡函数依赖、部分函数依赖、完全函数依赖、传递函数依赖、1NF、2NF、3NF、BCNF、多值依赖、4NF、最小函数依赖、函数依赖保持性、无损连接性。 ①、函数依赖:设R(U)是属性集U上的一个关系模式,X、Y是U的子集。若对于R(U)上的任意一个可能的关系r,如果r中不存在两个元组,它们在X上的属性值相同,而在Y上的属性值不同,则称“X函数决定Y”或“Y函数依赖X”,记作X→Y。

②、平凡函数依赖:设R(U)是属性集U上的一个关系模式,X、Y是U的子集。若Y是X的子集,则称X→Y为平凡函数依赖。

③、非平凡函数依赖:设R(U)是属性集U上的一个关系模式,X、Y是U的子集。如果X→Y,且Y?X,则称X→Y为非平凡函数依赖。

④、部分函数依赖:如果X→Y,但不完全函数依赖于X,则称Y对X部分函数依赖。 ⑤、完全函数依赖:在R(U)中,如果X→Y,并且对于X的任何一个真子集X’,都有Y函数不依赖于X’,则称Y完全函数依赖于X。

⑥、传递函数依赖:在R(U)中,如果X→Y ,Y→Z,且Y?X,X也不函数依赖于Y,则称Z传递函数依赖于X。

⑦、1NF:如果关系模式R的所有属性均为简单属性,即每个属性都是不可再分的,则称R属于第一范式。

⑧、2NF:如果关系模式R∈1NF,且每个非主属性都完全依赖于R的码,则称R属于第二范式。

⑨、3NF:如果关系模式R∈2NF,且每个非主属性都不传递函数依赖于R的候选码,则称R属于第三范式。

⑩、BCNF:如果关系模式R∈1NF,且对于所有的函数依赖X→Y(Y?X),决定因素X都包含了R的一个候选码,则称R属于BC范式。

11、多值依赖:设R(U)是属性集U上的一个关系模式,X、Y、○Z是U的子集,并且Z=U-X-Y。关系模式R(U)中多值依赖X→→Y成立,当且仅当对R(U)的任一关系r,给定的一对(x,z)

值,有一组Y的值,这组值仅仅决定于x值而与z值无关。

12、4NF:关系模式R∈1NF,如果对于R的每个非平凡多值依赖X→→Y(Y?X),X都含○

有码,则称R∈4NF。

13、最小函数依赖:函数依赖集F满足以下条件: ○

a、F中的任何一个函数依赖的右部仅含有一个属性;

b、F中不岑仔这样一个函数依赖X→A,使得F与F-{X→A }等价;

c、F中不存在这样一个函数依赖X→A,X有真子集Z使得F-{X→A }∪{Z

→A}与F等价。

14、函数依赖保持性:设p={R1,R2,·○··,Rn}是关系模式R{U,F}上的一

n + +

个分解。若∪Fi =F ,则称分解p具有函数依赖保持性。

i=1

15、无损连接性:设p={R1,R2,·○··,Rn}是关系模式R{U,F}上的一个分解。若任何属于R{U,F}的关系r,令r1=πR1(r),r2=πR2(r),···,rn=πRn(r),有r=r1∞r2∞···∞rn

成立,则称分解p具有无损连接性。

2、什么叫关系模式分解?模式分解要遵循什么准则?

定义:根据规范化理论将一个结构复杂的关系分解为几个结构简单的关系,以消除数据库操作的异常情况。

准则:取原始关系的投影,消去决定因素不是候选键的函数依赖,要求分解既要保持函数依赖,又要具有无损连接性。

3、3NF与BCNF的区别和联系是什么?

答:区别:①、BCNF中消除了主属性对候选码的部分函数依赖和传递函数依赖,而3NF不

存在该属性

②、3NF是建立在2NF基础之上的,如果满足2NF的关系模式中不存在非主属

性对传递依赖于码,则该关系模式属于3NF。 ③、BCNF是3NF的改进形式,它建立在1NF的基础上,如果关系模式R属于1NF,只要其每一个决定因素均包含码,则R属于BCNF。

联系:BCNF由3NF进一步得到,任何满足BCNF的关系都必然满足第三范式,反之不

然。

4、试证明全码(All-Key)的关系必是3NF,也必定是BCNF。 ①、设有关系R(U,F),因为R含全码,所以U中的属性均为主属性,即R不含任何非主属性。根据3NF的定义,R中没有非主属性对码有传递函数依赖存在。根据定义可下结论: R∈3NF。

②、采用反证法。假设R?BCNF,则按照定义R中必含有X→Y(Y不是X的子集),其中X是U的子集,Y包含于U,X不含码。在X→Y的两边同时并上U-Y,得:X(U-Y)→U。显然X(U-Y)≠U或X(U-Y)是U的子集,这与题中已知条件关系R为全码相矛盾。假设R?BCNF不成立,本题得证。

5、设一关系为:学生(学号、姓名、年龄、所在系、出生日期),判断此关系属于第几范式,为什么?

由该关系可知,函数依赖为{学号→姓名,学号→年龄,学号→所在系,学号→出生日期},由函数依赖集可知唯一候选码是学号,在该关系中不存在非主属性和主属性对码的部分和传递函数依赖,故该关系为BCNF。

6、关系规范化一般遵循的原则是什么?

答:①、将关系模式进行无损连接分解,在关系模式分解的过程中,数据不能丢失或增加,

要保持数据的完整性;

②、合理地选择规范化程度。在规范化时,既要考虑到低级范式造成的冗余度高、数据不一致性,又要考虑到高级范式带来的查询效率低的问题

③、要考虑正确性和可实现原则,既要保证规范化过程是正确的,并且通过规范化能达到要求。

综合题

1、D→B,C→A,(C,D)→A,(C,D)→B 2、

①、由函数依赖集F={A→C,B→C}得,

L类属性:A,B

+

因为(AB)F=ABC=U

所以AB是R的惟一候选码

②、令U1={A,B},根据F得,F1=?(即A、B之间没有依赖关系)

所以F在模式AB上的投影为? 3、

①、列关系矩阵如下图:

②、因为A→B,又因为a1≠b12≠b13 所以B无变化

③、因为C→D,又因为b31≠a3≠b33 所以D无变化

④、因为D→B,又因为a4=a4≠b42 所以b21=a2

得到如下关系矩阵:

⑤、重复执行步骤②③④,最后可知关系矩阵不能得到一个全a 行,

所以{AD,BC,BD}相对于R不具有无损连接性。 4、

?、由函数依赖集F={AB→CE,E→AB,C→D}得,

LR类属性:A、B、C、E

+

①、AF =A,

+ BF =B,

+ CF =CD, E+ F =ABCDE=R,所以E为候选码

+

②、(AB)F =ABCED=R

+

(AC)F =ACD

+

(BC)F =BCD,所以AB为候选码 ③、由①②可得,候选码为E和AB

因为AB→CE,C→D,所以AB→D,即存在非主属性的传递函数依赖,所以不为3NF; 又因为R中不存在非主属性的部分函数依赖,所以为2NF。

?、由函数依赖集F={B→D,D→B,AB→C}得, L类属性:A LR类属性:B、D

+

①、AF =A≠R

+

②、(AB)F =ABCD=R,所以AB为候选码

+

(AD)F =ADBC=R,所以AD为候选码

③、由①②可得,候选码为AB或AD

因为B→D,D→B,未消除主属性的函数依赖关系,所以不为BCNF; 又因为R中不存在非主属性对码的部分或传递函数依赖,所以 R∈3NF。

?、由函数依赖集F={A→B,B→A,A→C}得,

LR类属性:A、B

+

①、AF =ABC=R,所以A为候选码

B+ F =BAC=R,所以B为候选码 ②、由①可得,候选码为A或B

因为A→B,B→A,未消除主属性的传递函数依赖,所以不为BCNF;

又因为B→A,A→C,未消除非主属性对码的传递函数依赖,所以不为3NF; 又因为R中不存在非主属性对码的部分函数依赖,所以 R∈2NF.

?、由函数依赖集F={A→C,D→B }得,

L类属性:A、D

+

①、(AD)F =ADCB=R,所以AD为惟一候选码 ②、由①可得,候选码为AD

因为R中不存在非主属性对码的部分或传递函数依赖,也不存在主属性对码的部分或传递函数依赖,所以R∈BCNF。 5、

设F={ABD→E,AB→G,B→F,C→J,CJ→I,G→H}, ①、已知F中各依赖的右部属性已全部单一化 ②、逐一考查是否有多余的函数依赖

a、考查ABD→E

记F1={ AB→G,B→F,C→J,CJ→I,G→H}, (ABD)+ F1 =ABDGFH,

+

∵E?(ABD)F1, ∴ABD→E不能删除


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