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在数据库设计中,规范化(Normalization)是一种将关系模式转化为更简单、更规范的形式的过程,以便减少数据冗余和提高数据完整性。在这个过程中,我们通常遵循不同的范式,比如第一范式(1NF)、第二范式(2NF)、第三范式(3NF)、BC范式(BCNF)等。
给定的关系R={A, B, C, D}以及函数依赖集Σ = {{A, B} → C, {A, C} → B, D → C},我们要将其转换为BCNF。
BCNF(Boyce-Codd范式)要求所有非平凡的函数依赖X→Y必须满足:对于任何属性Z,如果Z不包含于X,则Z对Y是无关的。这意味着,任何一个决定因素集合X都必须完全包含决定因素中的每一个属性。
首先,我们分析给出的函数依赖:
- {A, B} → C: A和B联合决定C。
- {A, C} → B: A和C联合决定B。
- D → C: D单独决定C。
我们可以看到,函数依赖{A, C} → B违反了BCNF的要求,因为A已经是决定因素的一部分,但是C作为额外的属性也参与决定B。我们需要通过分解来消除这种依赖。
为了达到BCNF,我们可以进行如下的分解:
分解1:创建一个新的关系R1(A, B, C),包含依赖{A, B} → C和D → C。
分解2:创建另一个新的关系R2(A, C, B),包含依赖{A, C} → B。
现在,我们检查新关系是否满足BCNF:
- R1:没有任何函数依赖违反BCNF,因为没有一个函数依赖是部分决定因素决定非决定因素的情况。
- R2:也没有函数依赖违反BCNF,因为唯一的依赖{A, C} → B满足Z(这里Z可以是A或C)包含于X(A, C)。
因此,最终的关系模式是R1和R2。
以下是SQL创建这两个关系的语句:
CREATE TABLE R1 (
A INTEGER PRIMARY KEY,
B INTEGER,
C INTEGER,
FOREIGN KEY (A, B) REFERENCES R1(A, B),
FOREIGN KEY (D) REFERENCES R1(D)
);
CREATE TABLE R2 (
A INTEGER PRIMARY KEY,
C INTEGER,
B INTEGER,
FOREIGN KEY (A, C) REFERENCES R2(A, C),
FOREIGN KEY (D) REFERENCES R2(D)
);
注意:由于SQLite不支持引用同一表的外键,上述SQL语句可能无法在SQLite环境中执行。但在理论上,这是正确的BCNF分解。在实际应用中,你可能需要在其他支持自引用的数据库系统中实现这个模式,或者调整逻辑以适应SQLite的限制。