关系规范化

第四部分 关系数据理论

一、单项选择题

1．关系规范化中的删除操作异常是指 ① ，插入操作异常是指 ② 。

A．不该删除的数据被删除 B．不该插入的数据被插入

C．应该删除的数据未被删除 D．应该插入的数据未被插入

答案：①A ②D

2．设计性能较优的关系模式称为规范化，规范化主要的理论依据是 。

A．关系规范化理论 B．关系运算理论

C．关系代数理论 D．数理逻辑

答案：A

3．规范化理论是关系数据库进行逻辑设计的理论依据。根据这个理论，关系数据库中的关系必须满足：其每一属性都是 。

A．互不相关的 B．不可分解的

C．长度可变的 D．互相关联的

答案：B

4．关系数据库规范化是为解决关系数据库中 问题而引入的。

A．插入、删除和数据冗余 B．提高查询速度

C．减少数据操作的复杂性 D．保证数据的安全性和完整性

答案：A

5．规范化过程主要为克服数据库逻辑结构中的插入异常，删除异常以及 的缺陷。

A．数据的不一致性 B．结构不合理

C．冗余度大 D．数据丢失

答案：C

6．当关系模式R(A，B)已属于3NF，下列说法中 是正确的。

A．它一定消除了插入和删除异常 B．仍存在一定的插入和删除异常

C．一定属于BCNF D．A和C都是

答案：B

7．关系模型中的关系模式至少是 。

A．1NF B．2NF C．3NF D．BCNF

答案：A

8．在关系DB中，任何二元关系模式的最高范式必定是 。

A．1NF B．2NF C．3NF D．BCNF

答案：D

9．在关系模式R中，若其函数依赖集中所有候选关键字都是决定因素，则R最高范式是 。

A．2NF B．3NF C．4NF D．BCNF

答案：C

10．当B属于函数依赖于A属性时，属性A与B的联系是 。

A．1对多 B．多对1 C．多对多 D．以上都不是

答案：B

11．在关系模式中，如果属性A和B存在1对1的联系，则说 。

A．A→B B．B→A C．A←→B D．以上都不是

答案：C

12．候选关键字中的属性称为 。

A．非主属性 B．主属性 C．复合属性 D．关键属性

答案：B

13．关系模式中各级模式之间的关系为 。

A．3NFì2NFì1NF B．3NFì1NFì2NF

C．1NFì2NFì3NF D．2NFìlNFì3NF

答案：A

14．关系模式中，满足2NF的模式， 。

A．可能是1NF B．必定是1NF

C．必定是3NF D．必定是BCNF

答案：B

15．关系模式R中的属性全部是主属性，则R的最高范式必定是 。

A．2NF

B．3Nf C BCNF D．4NF

答案：B

16．消除了部分函数依赖的1NF的关系模式，必定是 。

A．1NF B．2NF C．3NF D．4NF

答案：B

17．关系模式的候选关键字可以有 ① ，主关键字有 ② 。

A．0个 B．1个 C．1个或多个 D．多个

答案：①C ②B

18．候选关键字中的属性可以有 。

A．0个 B．1个 C．1个或多个 D．多个

答案：C

19．关系模式的分解 。

A．惟一 B．不惟一

答案：B

20．根据关系数据库规范化理论，关系数据库中的关系要满足第一范式。下面“部门”关系中，因哪个属性而使它不满足第一范式? 。

部门(部门号，部门名，部门成员，部门总经理)

A．部门总经理 B．部门成员

C．部门名 D．部门号

答案：B

21．图4．5中给定关系R 。

A．不是3NF B．是3NF但不是2NF

C．是3NF但不是BCNF D．是BCNF

答案：D

22．设有如图4．6所示的关系R，它是 。

A．1NF B．2NF C．3NF D．4NF 答案：B

23．设有关系W(工号，姓名，工种，定额)，将其规范化到第三范式正确的答案是 。

A．W1(工号，姓名) ,W2(工种，定额)

B．W1(工号，工种，定额) W2(工号，姓名)

C．W1(工号，姓名，工种) w2(工号，定额)

D．以上都不对

答案：C

24．设有关系模式W(C，P，S，G，T，R)，其中各属性的含义是：C为课程，P为教师，S为学生，G为成绩，T为时间，R为教室，根据定义有如下函数依赖集：

F＝{C→G，(S，C)→G，(T，R)→C，(T，P)→R，(T，S)→R}

关系模式W的一个关键字是 ① ，W的规范化程度最高达到 ② 。若将关系模式W分解为3个关系模式W1(C，P)，W2(S，C，G)，W3(S，T，R，C)，则W1的规范化程度最高达到 ③ ，W2的规范化程度最高达到 ④ ，W3的规范化程度最高达到 ⑤ 。

①A．(S，C) B．(T，R) C．(T，P) D．(T，S) E．(T，S，P)

②③④⑤ A．1NF B．2NF C．3NF D．BCNF E．4NF

答案：①E ②B ③E ④E ⑤B

二、填空题

1．关系规范化的目的是 。

答案：控制冗余，避免插入和删除异常，从而增强数据库结构的稳定性和灵活性

2．在关系A(S，SN，D)和B(D，CN，NM中，A的主键是S，B的主键是D，则D在S中称为 。

答案：外部键

3．对于非规范化的模式，经过 ① 转变为1NF，将1NF经过 ② 转变为2NF，将2NF经过 ③ 转变为3NF。

答案：①使属性域变为简单域

②消除非主属性对主关键字的部分依赖

③消除非主属性对主关键字的传

递依赖

4．在一个关系R中，若每个数据项都是不可再分割的，那么R一定属于 。

答案：1NF

5．1NF，2NF，3NF之间，相互是一种 关系。

答案：3NFì2NFì1NF

6．若关系为1NF，且它的每一非主属性都 候选关键字，则该关系为2NF。

答案：不部分函数依赖于

7．在关系数据库的规范化理论中，在执行“分解”时，必须遵守规范化原则：保持原有的依赖关系和 。

答案：无损连接性

8．设有如图4．7所示的关系R，R的候选关键字为 ① ；R中的函数依赖有 ② ；R属于 ③ 范式。

答案：①A和DE ②A→DE，DE→A ③BCNF

三．应用题

1．分析关系模式：STUDENT(学号，姓名，出生日期，系名，班号，宿舍区)，指出其候选关键字，最小依赖集和存在的传递函数依赖。

解：经分析有：

候选关键字：学号(每个学生只有惟一的学号)

最小依赖集：{学号→姓名，学号→出生日期，学号→班号，系名→宿舍区，班号→系名}

存在传递函数依赖：

学号→系名→宿舍区，∴有学号————→宿舍区；

班号→系名→宿舍区，∴有班号————→宿舍区；

学号→班号→系名，∴有学号————→系名；

2．指出下列关系模式是第几范式?并说明理由。

(1).R(X，Y，Z)

F＝{XY→Z}

(2).R(x，Y，z)

F＝{Y→z，XZ→Y}

(3).R(X，Y，Z)

F＝{Y→Z，Y→X，X→YZ}

(4).R(x，Y，z)

F＝{X→Y，X→Z}

(5).R(x，Y，Z)

F＝{XY→Z}

(6).R(W，X，Y，Z)

F＝{X→Z，WX→Y}

解：

(1).R是BCNF。

R候选关键字为XY，F中只有一个函数依赖，而该函数依赖的左部包含了R的候选关键字XY。

(2).R是3NF。

R候选关键字为XY和XZ，R中所有属性都是主属性，不存在非主属性对的候选关键字的传递依赖。

(3).R是BCNF。

R候选关键字为X和Y，∵X→YZ，∴X→Y，X→Z，由于F中有Y→Z，Y→X，因此Z是直接函数依赖于X，而不是传递依赖于X。又∵F的每一函数依赖的左部都包含了任一候选关键字，∴R是BCNF。

(4).R是BCNF。

R的候选关键字为X，而且F中每一个函数依赖的左部都包含了候选关键字X。

(5).R是BCNF。

R的候选关键字为XY，而且F中函数依赖的左部包含了候选关键字XY。

(6).R是1NF。

R的候选关键字为WX，则Y，Z为非主属性，又由于X→Z，因此F中存在非主属性对候选关键字的部分函数依赖。

3．设有关系模式R(U，F)，其中：

U＝{A，B，C，D，E，P}，F＝{A→B，C→P，E→A，CE→D}

求出R的所有候选关键字。

解：根据候选关键字的定义：如果函数依赖X→U在R上成立，且不存在任何X’í X，使得X→U也成立，则称X

是R的一个候选关键字。由此可知，候选关键字只可能由A，C，E组成，但有E→A，所以组成候选关键字的属性可能是CE。

计算可知：(CE)+=ABCDEP，即CE→U

而：C+=CP，E+＝ABE ∴R只有一个候选关键字CE。

4．设有关系模式R(C，T，S，N，G)，其上的函数依赖集：

F={C→T，CS→G，S→N}

求出R的所有候选关键字。

解：根据候选关键字的定义，R的候选关键字只可能由F中各个函数依赖的左边属性组成，即C，S，所以组成候选关键字的属性可能是CS。

计算可知：(CS)+=CGNST，即CS→U

而：C+=CT，S+=NS

∴R只有一个候选关键字CS。

5．设有关系模式R(A，B，C，D，E)，其上的函数依赖集：

F＝{A→BC，CD→E，B→D，E→A}

(1).计算B+。

(2).求出R的所有候选关键字。

解：

(1).令X＝{B}，X(0)＝B，X(1)=BD，X(2)＝BD，故B+＝BD。

(2).根据候选关键字定义，R的候选关键字只可能由F中各个函数依赖的左边属性组成，即A，B，C，D，E，由于A→BC(A→B，A→C)，B→D，E→A，故：

?可除去A，B，C，D，∴组成候选关键字的属性可能是E。

计算可知：E十＝ABCDEE，即E→U，∴E是一个候选关键字。

?可除去A，B，E，∴组成候选关键字的属性可能是CD。

计算可知：(CD)+=ABCDE，即CD→U，但C+=C，D+＝D，∴CD是一个候选关键字。

?可除去B，C，D，E，∴组成候选关键字的属性可能是A。

计算可知：A+＝ABCDE，即A→U，∴A是一个候选关键字。

?可除去A，D，E，∴组成候选关键字的属性可能是BC。

计算可知：(BC)+=ABCDE，即CD→U，但B+＝BD，C+＝C，∴BC是一个候选关键字。

R的所有候选关键字是A，BC，CD，E。

6．设有关系模式R(U，F)，其中：

U＝{A，B，C，D，E}，F＝{A→D，E→D，D→B，BC→D，DC→A}

(1).求出R的候选关键字。

(2).判断ρ＝{AB，AE，CE，BCD，AC}是否为无损连接分解?

解：

(1).(CE)+=ABCDE，则CE→U，而C+＝C，E+＝DE＝BDE，根据候选关键字定义，CE是R的候选关键字。

(2). ρ的无损连接性判断表如下表所示，由此判断不具有无损连接性。

Ri A B C D E

AB a1 a2

AE a1 a5

CE a3 a5

BCD a2 a3 a4

AC a1 a3

7．设有关系框架R(A，B，C，D，E)及其上的函数相关性集合F＝{A→C，B→D，C→D，DE→C，CE→A}，试问分解ρ＝{R1(A，D)，R2(A，B)，R3(B，E)，R4(C，D，E)，R5(A，E)}是否为R的无损连接分解?

解：p的无损连接性判断结果表如下表所示，由此判断不具有无损连接性。

Ri A B C D E

AD a1 a4

AB a1 a2

BE a2 a5

CDE a3 a4 a5

AE a1 a5

8．设有函数依赖集F＝{AB→CE，A→C，GP→B，EP→A，CDE→P，HB→P，D→HG，ABC→PG}，计算属性集D关于F的闭包D+。

解：令X={D}，X(0)=D。

在F中找出左边是D子集的函数依赖，其结果是：D→HG，∴X(1)＝X(0)HG=DGH，

显然有X(1)≠X(0)。

在F中找出左边是DGH子集的函数依赖，未找到，则X(2)＝DGH。由于X(2)＝X(1)，

则：D+=DOH

9．已知关系模式R的全部属性集U={A，B，C，D，E，G}及函数依赖集：

F＝{AB→C，C→A，BC→D，ACD→B，D→EG，BE→C，CG→BD，CE→AG}

求属性集闭包(BD)+。

解：令X＝{BD}，X(0)＝BD，X(1)＝BDEG，X(2)＝BCDEG，X(3)＝ABCDEG，故(BD)+＝ABCDEG。

10．设有函数依赖集F={D→G，C→A，CD→E，A→B)，计算闭包D+，C+，A+，(CD)+，(AD)+，(AC)+，(ACD)+。

解：

令X＝{D}，X(0)＝D，X(1)＝DG，X(2)＝DG，故D+＝DG。

令X＝{C}，X(0)＝C，X(1)＝AC，X(2)＝ABC，X(3)＝ABC，故C+＝ABC。

令X＝{A}，X(0)＝A，X(1)＝AB，X(2)＝AB，故A+＝AB。

令X＝{CD}，X(0)＝CD，X(1)＝CDG，X(2)＝ACDG，X(3)＝ACDEG，X(4)＝ABCDEG，

故(CD)+=ABCDEG。

令X＝{AD}，X(0)＝AD，X(1)＝ABD，X(2)＝ABDG，X(3)＝ABDG，故(AD)+＝ABDG。

令X＝{AC}，X(0)＝AC，X(1)＝ABC，X(2)=ABC，故(AC)+=ABC。

令X＝{ACD}，X(0)=ACD，X(1)=ABCD，X(2)＝ABCDG，X(3)＝ABCDEG，故(ACD)+＝ABCDEG。

11．设有函数依赖集F＝{AB→CE，A→C，GP→B，EP→A，CDE→P，HB→P，D→H，ABC→PG，求与F等价的最小函数依赖集。

解：(1).将F中依赖右部属性单一化：

AB→C HB→P

AB→E D→H

F1= A→C D→G

GP→B ABC→P

EP→A ABC→G

CDE→P

(2).对于AB→C，由于有A→C，则为多余的：

AB→E HB→P

A→C D→H

F2= GP→B D→G

EP→A ABC→P

CDE→P ABC→G

(3).通过分析没有多余的依赖，则：

AB→E HB→P

A→C D→H

F3= GP→B D→G

EP→A ABC→P

CDE→P ABC→G

12．设有关系模式R(U，F)，其中：

U＝{E，F，G，H}，F＝{E→G，G→E，F→EG，H→EG，FH→E}

求F的最小依赖集。

解：

(1).将F中依赖右部属性单一化：

F1＝{E→G，G→E，F→E，F→G，H→E，H→G，FH→E}

(2).对于FH→E，由于有F→E，则为多余的，则：

F2＝{E→G，G→E，F→E，F→G，H→E，H→G}

(3).由于E→G，所以在F2中的F→E和F→G以及H→E和H→G之一是多余的，则：

F3＝{E→G，G→E，F→G，H→G}

或F3＝{E→G，G→E，F→G，H→E}

或F3＝{E→G，G→E，F→E，H→E}

或F3＝{E→G，G→E，F→E，H→G}

13．设有关系模式R(U，F)，其中：

U＝{A，B，C，D}，F＝{A→B，B→C，D→B}，把R分解成BCNF模式集：

(1).如果首先把R分解成{ACD，BD}，试求F

在这两个模式上的投影。

(2).ACD和BD是BCNF吗?如果不是，请进一步分解。

解：

(1).ΠACD(F)＝{A→C，D→C}

ΠBD(F)＝{D→B}

(2).BD已是BCNF。

ACD不是BCNF。模式ACD的候选关键字是AD。考虑A→C，A不是模式ACD的候选关键字，所以这个函数依赖不满足BCNF条件。将ACD分解为AC和AD，此时AC和AD均为BCNF。

14．设有关系模式R(A，B，C，D)，其上的函数依赖集：

F＝{A→C，C→A，B→AC，D→AC}

(1).计算(AD)+。

(2).求F的最小等价依赖集Fm。

(3).求R的关键字。

(4).将R分解使其满足BCNF且无损连接性。

(5).将R分解成满足3NF并具有无损连接性与保持依赖性。

解：

(1).令X＝{AD}，X(0)＝AD，X(1)=ACD，X(2)=ACD，故(AD)+＝ACD。

(2).将F中的函数依赖右部属性单一化：

A→C C→A

F1= B→A B→C

D→A D→C

在Fl中去掉多余的函数依赖：

∵B→A，A→C ∴B→C是多余的。

又∵D→A，A→C ∴D→C是多余的。

A→C C→A

F2=

B→A D→A

函数依赖集的最小集不是惟一的，本题中还可以有其他答案。

∵F2中所有依赖的左部却是单属性，∴不存在依赖左部有多余的属性

∴ A→C C→A

F=

B→A D→A

(3). ∵BD在F中所有函数依赖的右部均未出现

∴候选关键字中一定包含BD，而(BD)+＝ABCD，因此，BD是R惟一的候选关键字。

(4). 考虑A→C

∵AC不是BCNF(AC不包含候选关键字BD)，将ABCD分解为AC和ABD。

AC已是BCNF，进一步分解ABD，选择B→A，把ABD分解为AB和BD。

此时AB和AD均为BCNF

∴ρ＝{AC，AB，BD}。

(5).由(2)可求出满足3NF的具有依赖保持性的分解为ρ={AC，BD，DA}。

判断其无损连接性如下表所示，由此可知ρ不具有无损连接性。

Ri A B C D

AC a1 a3

BA a1 a2 a3

DA a1 a3 a4

令ρ＝ρ∪{BD}，BD是R的候选关键字

∴p＝{AC，BA，DA，BD}。

15．己知关系模式R(CITY，ST，ZIP)和函数依赖集：

F＝{（CITY，ST）→ZIP，ZIP→CITY}

试找出R的两个候选关键字。

解：设U＝(CITY，ST，ZIP)，F中函数依赖的左边是CITY，ST，ZIP：

? 由于ZIP→CITY，去掉CITY，故(ST，ZIP)可能是候选关键字。

(ST，ZIP)+＝{ST，ZIP，CITY}，∴(ST，ZIP)→U。

又ST+=ST，ZIP+={ZIP，CITY}，故(ST，ZIP)是一个候选关键字。

?由于（CITY，ST）→ZIP，去掉ZIP，故(CITY，ST)可能是候选关键字。

(CITY，ST)+={CITY，ST，ZIP}，∴(CITY，ST)→U。

又CITY+＝CITY，ST+=ST，故(CITY，ST)是一个候选关键字。

因此，R的两个候选关键字是(ST，ZIP)和(CITY，ST)。

16．设有关系模式R(A，B，C，D，E)，R的函数依赖集：

F＝{A→D，E→D，D→B，BC→D，CD→A}

(1).求R的

候选关键字。

(2).将R分解为3NF。

解：

(1).设U＝(A，B，C，D，E)，由于(CE)+=ABCDE，C+=C，E+=BDE

∴R的候选关键字是CE。

(2).求出最小依赖集F′＝{A→D，E→D，D→B，BC→D，CD→A}

将R分解的3NF：ρ＝{AD，DE，BD，BCD，ACD}。

17．设有关系模式R(U，V，W，X，Y，Z)，其函数依赖集：

F＝{U→V，W→z，Y→U，WY→X}，现有下列分解：

(1). ρl＝{WZ，VY，WXY，UV}

(2). ρ2＝{UVY，WXYZ}

判断上述分解是否具有无损连接性。

解：

(1). ρ1的无损连接性判断表如下所示，由此判断ρ1不具有无损连接性。

Ri U V W X Y Z

WZ a3 a6

VY a2 a5

WXY a3 a4 a5 a6

UV a1 a2

(2). ρ2的无损连接性判断表如下所示，由此判断ρ2具有无损连接性。

Ri U V W X Y Z

UVY a1 a2 a5

WXYZ a1 a2 a3 a4 a5 a6

18．已知R(Al，A2，A3，A4，A5)为关系模式，其上函数依赖集：

F＝{Al→A3，A3→A4，A2→A3，A4A5→A3，A3A5→A1}

ρ={Rl(Al，A4)，R2(A1，A2)，R3(A2，A3)，R4(A3，A4，A5)，R5(Al，A5)}

判断ρ是否具有无损连接性。

解：ρ的无损连接性判断表如下所示，由此判断ρ不具有无损连接性。

Ri A1 A2 A3 A4 5

A1A4 a1 a3 a4

A1A2 a1 a2 a3 a4

A2A3 a2 a3 a4

A3A4A5 a1 a3 a4 a5

A1A5 a1 a3 a4 a5

19．设有关系模式R(B，O，I，S，Q，D}，其上函数依赖集：

F＝{S→D，I→B，IS→Q，B→O}

如果用SD，IB，ISQ，BO代替R，这样的分解是具有无损连接吗?

解：ρ={Rl(S，D)，R2(I，B)，R3(I，S，Q)，R4(B，O) }

ρ的无损连接性判断表如下所示，由此判断ρ具有无损连接性。

Ri B O I S Q D

SD a4 a6

IB a1 a3 a5

ISQ a1 a2 a3 a4 a5 a6

BO a1 a2

20．设有关系模式R(F，G，H，I，J)，R的函数依赖集：

F＝{F→I，J→I，I→G，GH→I，IH→F}

(1).求出R的所有候选关键字。

(2).判断ρ＝{FG，FJ，JH，IGH，FH}是否为无损连接分解?

(3).将R分解为3NF，并具有无损连接性和依赖保持性。

解：

(1).从F中看出，候选关键字中至少包含J和H(因为它们不依赖于谁)，计算：

令X＝{JH}，X(0)＝JH，X(1)=IJH，X(2)＝GIJH，X(3)＝FGIJH

∴候选关键字只有JH。

(2). ρ的无损连接性判断表如下所示，由此判断ρ不具有无损连接性。

Ri F G H I J

FG a1 a2

FJ a1 a3 a4 a5

JH a3 a5

IGH a2 a3 a4

FH a1 a3

(3).求出最小依赖集F′={F→I，J→I，I→Gl GH→I，IH→F}

∴满足3NF且具有依赖保持性的分解为：

ρ＝{FI，JI，IG，GHI，IHE}

ρ的无损连接性判断结果如下所示，由此判断ρ不具有无损连接性。

Ri F G H I J

FI a1 a2 a4

JI a2 a4 a5

IG a2 a4 a5

GHI a1 a2 a3 a4

IHE a1 a2 a3 a4

令ρ＝ρ∪{JH}，JH是R的候选关键字。

∴ρ＝{FI，JI，IG，GHI，IHF，JH}具有无损连接性和依赖保

持性

21．设有关系模式R(A，B，C，D，E)，其上的函数依赖集：

F＝{A→C，C→D，B→C，DE→C，CE→A}

(1).求R的所有候选关键字。

(2).判断ρ＝{AD，AB，BC，CDE，AE}是否为无损连接分解?

(3).将R分解为BCNF，并具有无损连接性。

解：

(1).从F中看，候选关键字至少包含BE(因为它们不依赖于谁)，而(BE)+=ABCDE

∴BE是R的惟一候选关键字。

(2). ρ的无损连接性判断结果如下所示，由此判定ρ不具有无损连接性。

Ri A B C D E

AD a1 a3 a4

AB a1 a2 a3 a4

BC a2 a3 a4

CDE a1 a3 a4 a5

AE a1 a3 a4 a5

(3).考虑A→C

∵AC不是BCNF(AC不包含候选关键字BE)

将ABCDE分解为AC和ABDE，AC已是BCNF。

进一步分解ABDE，选择B→D，把ABDE分解为BD和ABE，此时BD和ABE均为BCNF。

∴ρ＝{AC，BD，ABE}

22．设有一教学管理数据库，其属性为：学号(S#)，课程号(C#)，成绩(G)，任课教师(TN)，教师所在的系(D)。这些数据有下列语义：

?学号和课程号分别与其代表的学生和课程一一对应；

?一个学生所修的每门课程都有一个成绩；

?每门课程只有一位任课教师，但每位教师可以有多门课程；

?教师中没有重名，每个教师只属于一个系。

(1).试根据上述语义确定函数依赖集。

(2).如果用上面所有属性组成一个关系模式，那么该关系模式为何模式?并举例说明在进行增、删操作时的异常现象。

(3).将其分解为具有依赖保持和无损连接的3NF。

解：

(1).F＝{(S#，C#)→G，C#→TN，TN→D}

(2).关系模式为1NF。

∵该关系模式的候选关键字为(S#，C#)

则非主属性有G、TN和G。

又∵F中有C#→TN

∴存在非主属性TN对候选关键字(S#，C#)的部分依赖

即：(S#，C#)—?--→TN。

异常现象:

? 若新增设一门课程而暂时还没有学生选修时，则因缺少关键字S#值而不能进行插入操作。

? 若某个教师调离学校要删除其有关信息时，会将不该删除的课程(C#)信息删除。

(3). ∵F=F′＝{(S#，C#)→G，C#→TN，TN→D}

∴ρ＝{R1，R2，R3}

其中：R1=(S#，C#，G)

R2＝(C#，TN)

R3＝(TN，D)

23．证明在关系数据库中，任何的二元关系模式必定是BCNF。

证明：设R为一个二元关系R(x1，x2)，则属性x1和x2之间可能存在以下几种依赖关系：

(1).x1→x2，但x2→x1，则关系R的候选关键字为x1，函数依赖的左部包含候选关键字x1，∴R为BCNF。

(2).x1→x2，x2→x1，则关系R的候选关键字为x1和x2，这两个函数依赖的左部都包含了R的任一候选关键，∴R为BCNF。

(3).xl!" x2，x2!"x1，则关系R的候选关键字为(x1，x2)，R上没有函数依赖，∴R为BCNF。

证毕。

24．如下给出的关系R为第几范式?是否存在操作异常?若存在，则将其分

解为高一级范式。分解完成的高级范式中是否可以避免分解前关系中存在的操作异常?

工程号 材料号 数量 开工日期 完工日期 价格

P1 I1 4 2000.5 2001.5 250

P1 I2 6 2000.5 2001.5 300

P1 I3 15 2000.5 2001.5 180

P2 I1 6 2000.11 2001.12 250

P2 I4 18 2000.11 2001.12 350

解：

它为1NF。因为该关系的候选关键字为(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关键字的子集“工程号”，即：

P

(工程号，材料号)——→开工日期

P

(工程号，材料号)——→完工日期

∴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关键字的一部分(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关系子模式：

R1

工程号 材料号 数量 价格

P1 I1 4 250

P1 I2 6 300

P1 I3 15 180

P2 I1 6 250

P2 I4 18 350

R2

工程号 开工日期 完工日期

P1 2000.5 2001.5

P2 2000.11 2001.12

分解后，新工程确定后，尽管还未用到材料，该工程数据可在关系R2中插入。某工程数据删除时，仅对关系R2操作，也不会丢失材料方面的信息。

25．试证明：一个BCNF范式必是3NF。

证明：用反证法。

设R是一个BCNF，但不是3NF。

则必存在非主属性A和候选关键字X以及属性集Y，使得X"Y，Y"A，其中AíX，AíY，Y"X∈F+，这就是说Y不可能包含R的关键字，但Y"A却成立。

根据BCNF定义，R不是BCNF，与题设矛盾，所以一个BCNF范式是3NF。