前言
在理解模式分解的時候,發現模式分解算法比較難懂。於是想出了一個通俗易懂的解法,並且配有速記口訣!讓模式分解再也難不倒你。
知識儲備
首先在了解模式分解之前,你需要對數據庫規范化有一定的了解。這里我列出了幾個求模式分解的時候需要用到的知識。你可以直接點擊下面鏈接,跳轉到我另外的文章查看詳細內容。
范式介紹
這里也對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復的屬性。
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:在學生信息表里,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。
模式分解算法
一、3NF分解
3NF分解一般分為兩種:保持依賴和無損連接。
為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,
如果想深入了解如何求最小依賴集,請參考:最小依賴集求法
(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,剩余依賴變子集。
若要連接成無損,再添候選做子集。
例題
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,“剩余依賴變子集”然后我們將各依賴分別划分為子集得到:{AD} {ED} {DB} {BCD} {DCA},即為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系的,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,因此候選碼為{CE}。故所求具有無損連接性及保持函數依賴的3NF分解為{AD} {ED} {DB} {BCD} {DCA} {CE}。
**例2.**關系模式R,有U={A,B,C,D,E,G},F={B->G,CE->B,C->A,CE->G,B->D,C->D},將關系模式分解為3NF且保持函數依賴
將關系模式分解為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冗余,則(B)+=BD,沒有G故不冗余。
假設CE->B冗余,則(CE)+=CEGDA,沒有B故不冗余。
假設C->A冗余,則(C)+=CD,故不冗余。
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,剩余依賴變子集。
首先可以發現沒有不出現在兩側的元素,然后我們將各依賴分別划分為子集得{BG} {CEB} {CA} {BD} {CD},即為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的一個候選碼為{ACE}。故所求具有無損連接性及保持函數依賴的3NF分解為{BG} {CEB} {CA} {BD} {CD} {CE} (注:范式分解並不唯一,正確即可)
二、BCNF分解:
將關系模式R<U,F>分解為一個BCNF的基本步驟是
1)先求最小依賴集,候碼非碼成子集
2)余下左側全候碼,完成BCNF題。
例.關系模式R,有U={A,B,C,D,E,G},F={B->G,CE->B,C->A,CE->G,B->D,C->D},將關系模式分解為3NF且保持函數依賴
將關系模式分解為3NF且保持函數依賴:
第一步:先求最小依賴集。
可以發現CE->G多余,因此最小依賴集為F={B->G,CE->B,C->A,B->D,C->D}。
第二步:候碼非碼成子集。
由於候選碼為(CE)因此將CE->B划分出子集(BCE),而B->G,B->D左側均不含主屬性(C、E)中的任何一個故划分出(BG),(BD)
第三步:
此時剩余依賴F={C->A,C->D}剩余元素{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余下的。
於是BCNF分解的最后結果為{(BG),(BD),(ACD),(BCE)}。
划分出(BG),(BD)
第三步:
此時剩余依賴F={C->A,C->D}剩余元素{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余下的。
於是BCNF分解的最后結果為{(BG),(BD),(ACD),(BCE)}。
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