数据库系统

1. 数据库范式

给定关系模式R(U,F),其中:属性集U={A1,A2,A3,A4,A5},函数依赖集F={A1->A3,A3->A4,A1A2->A5}。由于R存在非主属性对码的部分函数依赖,所以R属于()

数据库的范式(Normal Forms)是数据库设计中的一种理论框架,用于减少冗余、提高数据一致性。以下是第一范式(1NF)、第二范式(2NF)、第三范式(3NF)和BC范式(Boyce-Codd Normal Form, BCNF)的详细解释:

第一范式(1NF)

定义:1NF 要求数据库表中的每一个字段都是不可再分的原子值。换句话说,表中的每个列都是单一值,不包含重复的组或数组。

特征:

• 每个表格的列只能包含单一值。

• 每个列中的值都是相同的数据类型。

第二范式(2NF)

定义:2NF 基于1NF,并且要求消除部分函数依赖。即,表中的非主属性必须完全依赖于候选键的全部,而不能依赖于候选键的一部分。

特征:

• 表必须满足1NF。

• 非主属性对任一候选键的依赖必须是完整的,而不能是部分依赖。

第三范式(3NF)

定义:3NF 基于2NF,并且要求消除传递函数依赖。即,非主属性不能依赖于其他非主属性。

特征:

• 表必须满足2NF。

• 非主属性之间不能有传递依赖。

BC范式(BCNF)

定义:BCNF 是3NF的强化版本,要求每个非平凡的函数依赖 A \rightarrow B 中,A 必须是一个超键(superkey)。 特征:

• 表必须满足3NF。

• 每个非平凡的函数依赖左边必须是一个超键。

2. 数据库模式

在一个采用三级模式结构的数据库系统中,如果对一个表进行垂直分割(vertical partition),那么改变的是数据库的()。

数据库的三级模式架构通过将数据抽象层次分为外模式、概念模式和内模式,实现了数据独立性和灵活性。这种架构使得数据库系统能够高效地管理复杂的数据,同时提供灵活的用户视图和高效的物理存储。

1. 外模式(用户模式):面向不同用户的视图,提供个性化的数据访问方式。

2. 概念模式:数据库的全局逻辑结构,独立于物理存储细节。

3. 内模式:描述数据的物理存储细节,具体实现数据的存储和访问。

这种架构确保了数据的逻辑和物理分离,增强了数据管理的灵活性和效率。

3. 规范化理论

设关系模式R(U,F),其中U为属性集,F是U上的一组函数依赖,那么函数依赖的公理系统(Armstrong公理系统)中的自反律是指( )为F所蕴涵。

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