关系模式

假设D1代表包含50个学生的集合，D2代表包含2个班级的集合。那么D1和D2的笛卡尔积D1  D2将包含100个元素 (50 x 2 = 100)。 每个元素代表一个学生与一个班级的可能组合。 在关系数据库中，关系被定义为多个集合（例如D1，D2，...，Dn）笛卡尔积的一个子集。 构成关系的这些集合，例如D1，D2，...，Dn，被称为关系的域，它们限定了关系中元组的取值范围，并且必须是有限的非空集合。 关系的度是指关系中域的数量，用n表示。

泛关系理论涵盖了泛关系模型、泛关系表示及泛关系查询。2. 符号表追踪理论探讨了数据库模式的特性。3. 超图理论应用于研究数据库模式。4. 空值理论详细讨论了空值表示、空值的运算和推理方法，以及空值在查询优化中的应用。

关系模式分解的评判标准 关系模式分解的优劣主要通过以下三种等价定义来评判： 无损连接性: 分解后的关系模式能够通过自然连接运算无损地恢复成原来的关系模式，确保数据完整性。 函数依赖保持性: 分解后的关系模式能够完整保留原关系模式中的函数依赖关系，保证数据一致性。 无损连接性与函数依赖保持性兼顾: 理想的分解方案应该同时满足无损连接性和函数依赖保持性，兼顾数据完整性和一致性。

关系模式 R 的范式及分解 关系模式 R 达到第二范式 (2NF)，因为其非主属性完全函数依赖于键 (商店编号, 商品编号)。但由于存在传递函数依赖(商店编号, 商品编号) → 商店编号 → 部门编号 → 负责人，R 不属于第三范式 (3NF)。 为达到 3NF，可将 R 分解为： R1(商店编号, 商品编号, 数量) R2(商店编号, 部门编号, 负责人) 关系 SC 的范式、异常分析及分解 范式: 关系 SC 的范式低于第三范式 (3NF)。 异常分析: SC 存在插入和删除异常。 插入异常: 无法单独插入部门信息，必须依赖于学生信息的插入。 删除异常: 删除某个学生信息的同时，会丢失其对应部门的信息。 原因: 非主属性“部门负责人”对候选键“学号”并非完全函数依赖，而是传递函数依赖于“系名”。 分解: 为达到 3NF，可将 SC 分解为： SC1(学号, 姓名, 系名) SC2(系名, 部门负责人) 分解后的影响: 分解后的关系消除了插入和删除异常。

关系模型是数据结构的一种，用于描述关系数据模型的操作及完整性约束，包括参照完整性外码和用户定义的完整性规则。

关系模式的定义由五部分组成，它是一个五元组：关系名R，属性名集合U，属性所来自的域DOM，属性向域的映象集合，以及属性间的数据依赖关系集合F。

关系模式是关系数据库中对关系的描述，包括结构属性、元组集合、属性的数据域以及完整性约束条件等。关系模式通过属性间的数据依赖关系来定义。

关系模式由五部分组成，是一个五元组 R(U, DOM, F)： R：关系名 U：一组属性 DOM：属性到域的映射 F：属性组 U 上的一组数据依赖

探讨数据依赖对关系模式设计的影响，并以高校教务系统为例进行说明。 案例分析：高校教务数据库 假设我们需要设计一个数据库来管理高校教务信息，其中包含以下实体和属性： 学生: 学号 (Sno)、所在系 (Sdept)、系主任姓名 (Mname)、课程号 (Cno)、成绩 (Grade) 一种简单直接的方式是将所有属性都放在一个关系模式中： Student U = {Sno, Sdept, Mname, Cno, Grade} 然而，这种设计存在数据冗余和更新异常等问题。例如，同一个系的多个学生拥有相同的系主任姓名，修改系主任姓名时需要更新多条记录。 这些问题的存在是因为属性之间存在着数据依赖关系，例如： 学号 (Sno) 决定了学生所在系 (Sdept) 所在系 (Sdept) 决定了系主任姓名 (Mname) 为了优化数据库设计，我们需要识别并分析数据依赖关系，并根据不同的范式进行分解和规范化。

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