数据原理-函数依赖

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摘自: http://baike.baidu.com/item/%E5%87%BD%E6%95%B0%E4%BE%9D%E8%B5%96
函数依赖的说明编辑
概念
1. 函数依赖不是指关系模式R的某个或某些关系实例满足的约束条件,而是指R的所有关系实例均要满足的约束条件。
2. 函数依赖是语义范畴的概念。只能根据数据的语义来确定函数依赖。
例如“姓名→年龄”这个函数依赖只有在不允许有同名人的条件下成立
3. 数据库设计者可以对现实世界作强制的规定。例如规定不允许同名人出现,函数依赖“姓名→年龄”成立。所插入的元组必须满足规定的函数依赖,若发现有同名人存在, 则拒绝装入该元组。
函数依赖与属性关系
属性之间有三种关系,但并不是每一种关系都存在函数依赖。设R(U)是属性集U上的关系模式,X、Y是U的子集:
● 如果X和Y之间是1:1关系(一对一关系),如学校和校长之间就是1:1关系,则存在函数依赖X → Y和Y →X。
● 如果X和Y之间是1:n关系(一对多关系),如年龄和姓名之间就是1:n关系,则存在函数依赖Y → X。
●如果X和Y之间是m:n关系(多对多关系),如学生和课程之间就是m:n关系,则X和Y之间不存在函数依赖。
案例分析
例: Student(Sno,Sname,Ssex,Sage,Sdept)
假设不允许重名,则有:
Sno → Ssex, Sno → Sage,Sno → Sdept,
Sno ←→ Sname,Sname → Ssex, Sname → Sage
Sname → Sdept
但Ssex -\→ Sage
若 X → Y,并且 Y → X,则记为 X ←→ Y。
若 Y 不函数依赖于 X,则记为 X -\→ Y。
在关系模式R(U)中,对于U的子集X和Y,
1.如果 X → Y,但 Y 不为 X 的子集,则称 X → Y 是非平凡的函数依赖
例:在关系SC(Sno,Cno,Grade)中,
非平凡函数依赖: (Sno,Cno) → Grade。
2.若 X → Y,但 Y 为 X 的子集,则称 X → Y 是平凡的函数依赖
平凡函数依赖: (Sno,Cno) → Sno ,(Sno,Cno) → Cno。
3.若 x → y 并且,存在 x 的真子集 x1,使得 x1 → y,则 y 部分依赖于 x。
例:学生表(学号,姓名,性别,班级,年龄)关系中,
部分函数依赖:(学号,姓名)→ 性别,学号 → 性别,所以(学号,姓名)→ 性别 是部分函数依赖。
4.若 x → y 并且,对于 x 的任何一个真子集 x1,都不存在 x1 → y 则称y完全依赖于x。
例:成绩表(学号,课程号,成绩)关系中,
完全函数依赖:(学号,课程号)→ 成绩,学号 -\→ 成绩,课程号 -\→ 成绩,所以(学号,课程号)→ 成绩 是完全函数依赖。
5.若x → y并且y → z,而y -\→ x,则有x → z,称这种函数依赖为传递函数依赖。
例:关系S1(学号,系名,系主任),
学号 → 系名,系名 → 系主任,并且系名 -\→ 学号,所以学号 → 系主任为传递函数依赖。

摘自: http://student.zjzk.cn/course_ware/database/study/chapter4/study_42.htm
4.2.2 函数依赖的逻辑蕴涵

设F是关系模式R的一个函数依赖集,X,Y是R的属性子集,如果从F中的函数依赖能够推出X→Y,则称F逻辑蕴涵X→Y,记为F|=X→Y.
比如描写学校中各系的属性有:系名、系号,系办公地点,人数等, 如果”系号→系名” 成立,同时已知 “系名→系办公地点”成立, 那么, “系号→系办公地点” 也是成立的。
也就是,设F={系号(Y)→系名(Z),系名(X)→系办公地点(Y)},则F逻辑蕴涵 “系号(X)→系办公地点(Z)”。

函数依赖的闭包F+是指被F逻辑蕴涵的函数依赖的全体构成的集合

4.2.4 函数依赖(FD)的推理规则
考核要求:达到“简单应用”层次
知识点:推理规则的理解
函数依赖有一个正确的和完备的推理规则集——Armstrong 推理规则:

设有关系模式R(U),X,Y,Z,W均是U的子集,F是R上只涉及到U中属性函数依赖集,推理规则如下:

(1)自反律:如果YXU,则X→Y在R上成立。
(2)增广律:如果X→Y为F所蕴涵,ZU,则XZ→YZ在R上成立。(XZ表示X∪Z,下同)
(3)传递律:如果X→Y和Y→Z在R上成立,则X→Z在R上成立。

(4)合并律:如果X→Y和X→Z成立,那么X→YZ成立。 (5)伪传递律:如果X→Y和WY→Z成立,那么WX→Z成立。 (6)分解律:如果X→Y和ZY成立,那么X→Z成立。 (注意理解引理和定理的证明过程,以帮助理解规则)

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