数据库规范化习题及详解

数据库规范化习题及详解 数据库规范化是数据库设计中非常重要的一步，旨在消除数据冗余、提高数据的一致性和完整性，降低数据的插入、删除和修改异常。下面是数据库规范化习题及详解。 习题 1：关系 R 为第几范式？是否存在操作异常？若存在，将其分解为高一级范式。 解：关系 R 为 1NF，因为该关系的候选码为（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码的子集“工程号”，即：∴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码的一部分（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 关系模式： 习题 2：判断给定的数据集是否可直接作为关系数据库中的关系，若不行，则改造成为尽可能好的并能作为关系数据库中关系的形式，并说明进行这种改造的理由。 解：因为关系模式至少是 1NF 关系，即不包含重复组并且不存在嵌套结构，给出的数据集显然不可直接作为关系数据库中的关系，改造为 1NF 的关系如下所示。 习题 3：设有如下所示的关系 R。 (1) 它为第几范式？ (2) 是否存在删除操作异常？若存在，则说明是在什么情况下发生？ (3) 将它分解为高一级范式，分解后的关系如何解决分解前可能存在的删除操作的异常问题。 解：（1）它是 2NF。R∵的候选码为课程名，而“课程名→教师名”，“教师名→课程名”不成立，“教师名→教师地址”，∴ ，即存在非主属性教师地址对候选码课程名的传递函数依赖，因此 R 不是 3NF。 又∵不存在非主属性对候选码的部分函数依赖，∴R 是 2NF。 (2) 存在。当删除某门课程时会删除不该删除的教师的有关信息。 (3) 分解为高一级范式如下所示。分解后，若删除课程数据时，仅对关系 R1 操作，教师地址信息在关系 R2 中仍然保留，不会丢失教师方面的信息。 习题 4：设有如下所示的关系 R。试问 R 是否属于 3NF 为什么？若不是，它属于第几范式？如何规范化为 3NF？ 解：R 不属于 3NF，它是 2NF。R∵的候选码为职工号和职工名，而：职工号→单位号，单位号→职工号不成立，单位号→单位名。 ∴ ，即存在非主属性单位名对候选码职工号的传递函数依赖。规范化后的关系子模式为如下所示的关系 R1 与 R2。 习题 5：下面给出的关系 SC 为第几范式？是否存在插入删除异常？若存在，则说明是在什么情况下发生？将它分解为高一级范式，分解后的关系能否解决操作异常问题？ 解：SC 为 1NF。它存在插入、删除异常操作。当增设一门新课程时，因还没有学生选修，则缺少码的一部分，SNO 不能执行插入操作；当所有学生退选某门课程而进行删除操作时，会将不该删除的课程信息删除掉。 SC 关系中存在插入和删除操作异常的原因在于，该关系的候选码为（SNO，CNO），其中仅有非主属性 GRADE 完全函数依赖于（SNC，CNO），其他非主属性 CTITLE，INAME，ILOCA 都只函数依赖于 CNO，即它们与（SNO，CNO）为部分函数依赖关系。分解后的关系模式如下所示。分解后的两个关系模式都为 2NF，并解决了先前的插入、删除异常。当增设一门新课程时，可将数据插入到 CI 表中；当所有学生退选某门课程时，只需删除 SG 表中的有关记录，而该课程的有关信息仍保留在 CI 表中。