Tài liệu Cơ sở dữ liệu quan hệ - Chương V: Phụ thuộc hàm - Nguyễn Thị Tâm: CHƯƠNG V:
PHỤ THUỘC HÀM
07/11/2012 11:02 AM 2
Nội dung chi tiết
1. Phụ thuộc hàm
2. Hệ tiên đề Amstrong
3. Bao đóng phụ thuộc hàm, tập thuộc tính
4. Bài toán thành viên
5. Tập PTH tương đương
6. Tập PTH tối thiểu – Phủ tối thiểu
7. Khóa của quan hệ
07/11/2012 11:02 AM 3
I. Phụ thuộc hàm
Định nghĩa:
Cho R(U), với R là quan hệ và U là tập thuộc tính.
Cho X,Y ⊆U, phụ thuộc hàm X → Y (đọc là X xác định
Y) được định nghĩa là:
∀ t, t’ ∈ R nếu t.X = t’.X thì t.Y = t’.Y
(Có nghĩa là: Nếu hai bộ có cùng trị X thì có cùng trị Y
Cách đọc: X xác định Y hay Y phụ thuộc hàm vào X
-X gọi là vế trái của PTH, Y là vế phải của PTH
Phụ thuộc hàm thường được ký hiệu là FD hay F
(Functional Dependencies)
07/11/2012 11:02 AM 4
Ví dụ 1:
Trong quan hệ SV(MaSV,Ten,Diachi,Ngaysinh), mỗi
thuộc tính Ten, Diachi, Ngaysinh đều phụ thuộc hàm
(pth) vào thuộc tính MaSV.
Mỗi giá trị MaSV xác định duy nhất một giá trị tương ứng
đối với từng thuộc tính đó....
57 trang |
Chia sẻ: putihuynh11 | Lượt xem: 882 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Cơ sở dữ liệu quan hệ - Chương V: Phụ thuộc hàm - Nguyễn Thị Tâm, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
CHƯƠNG V:
PHỤ THUỘC HÀM
07/11/2012 11:02 AM 2
Nội dung chi tiết
1. Phụ thuộc hàm
2. Hệ tiên đề Amstrong
3. Bao đóng phụ thuộc hàm, tập thuộc tính
4. Bài toán thành viên
5. Tập PTH tương đương
6. Tập PTH tối thiểu – Phủ tối thiểu
7. Khóa của quan hệ
07/11/2012 11:02 AM 3
I. Phụ thuộc hàm
Định nghĩa:
Cho R(U), với R là quan hệ và U là tập thuộc tính.
Cho X,Y ⊆U, phụ thuộc hàm X → Y (đọc là X xác định
Y) được định nghĩa là:
∀ t, t’ ∈ R nếu t.X = t’.X thì t.Y = t’.Y
(Có nghĩa là: Nếu hai bộ có cùng trị X thì có cùng trị Y
Cách đọc: X xác định Y hay Y phụ thuộc hàm vào X
-X gọi là vế trái của PTH, Y là vế phải của PTH
Phụ thuộc hàm thường được ký hiệu là FD hay F
(Functional Dependencies)
07/11/2012 11:02 AM 4
Ví dụ 1:
Trong quan hệ SV(MaSV,Ten,Diachi,Ngaysinh), mỗi
thuộc tính Ten, Diachi, Ngaysinh đều phụ thuộc hàm
(pth) vào thuộc tính MaSV.
Mỗi giá trị MaSV xác định duy nhất một giá trị tương ứng
đối với từng thuộc tính đó. Khi đó, có thể viết :
- MaSV DIACHI
- MaSV TEN
- MaSV NGAYSINH
07/11/2012 11:02 AM 5
Ví dụ 2: Cho quan hệ R(A,B,C,D) như sau:
Cho biết các phụ thuộc hàm nào liệt kê dưới đây được thoả trong
quan hệ R ở trên?
- f1: A A
- f2: A B
- f3: A C
- f4: AC C
- f5: A D
- f6: D A
R (A B C D)
a 1 x 2
a 1 y 2
b 2 x 1
b 2 y 1
07/11/2012 11:02 AM 6
Nhận xét:
- Phụ thuộc hàm là công cụ để biểu diễn một cách hình thức các
ràng buộc.
- PTH được ứng dụng giải quyết các bài toán tìm khoá, tìm phủ
tối thiểu và chuẩn hoá các quan hệ trong cơ sở dữ liệu.
- Nếu X Y thì không thể nói gì về Y X.
- Ví dụ:
Có MSV Tên thì không thể khắng định Tên MSV vì có thể có
nhiều sinh viên cùng tên
Có MSV Ngaysinh thì không thể khắng định Ngaysinh MSV vì có
thể có nhiều sinh viên sinh cùng ngày
07/11/2012 11:02 AM 7
Biểu diễn phụ thuộc hàm:
- Dùng đường nối mũi tên từ các thuộc tính vế trái đến các
thuộc tính vế phải của tất cả các phụ thuộc hàm
Ví dụ:
MƯỢN(Sốthẻ, Mãsốsách, Tênngườimượn, Tênsách, Ngàymượn)
- Với các phụ thuộc hàm:
FD1: Sốthẻ Tênngườimượn
FD2: Mãsốsách Tênsách
FD3: Sốthẻ, Mãsốsách Ngàymượn
Có sơ đồ phụ thuộc hàm như sau: MƯỢN
Sốthẻ Mã số
sách
Tên người
mượn
Tên sách Ngàymượn
FD3
FD1
FD2
07/11/2012 11:02 AM 8
II. Hệ tiên đề Amstrong
Năm 1974, Amstrong đưa ra hệ luật dẫn hay các tính chất
của phụ thuộc hàm, gọi là hệ tiên đề Amstrong các
nguyên tắc biến đổi của pth
Định nghĩa:
- F là tập pth trên quan hệ R(U) và A B là một pth với A,
B U. Nói rằng, pth A B được suy diễn logic từ F nếu với
mỗi quan hệ r xác định trên R thỏa các phụ thuộc hàm trong
F thì cũng thỏa phụ thuộc hàm A B.
Ví dụ:
- Tập phụ thuộc hàm F = { A B, B C}
- Ta có phụ thuộc hàm A C là phụ thuộc hàm được suy dẫn
từ tập F
07/11/2012 11:02 AM 9
* Hệ tiên đề Amstrong:
Cho X, Y, Z, W U . Ký hiệu: XY = X Y. Ta có các luật sau :
1. Luật phản xạ: Nếu Y X thì X Y
VD: ABC BC
2. Luật bổ sung - tăng trưởng: Nếu X Y thì XZ YZ
VD: Nếu C D thì ABC ABD
3. Luật bắc cầu: Nếu X Y và Y Z thì X Z
VD: Nếu có AB C, C EG thì AB EG
4. Luật hợp: Nếu X Y và X Z thì X YZ
VD: Nếu AB CD và AB EF thì AB CDEF
5. Luật tách: Nếu X Y và Z Y thì X Z
VD: Nếu AB CDEF thì AB CD và AB EF
6. Luật tựa bắc cầu:
Nếu X Y và WY Z thì XW Z
VD: Nếu AB EF và DEF G thì ABD G
07/11/2012 11:02 AM 10
Ví dụ 1: Cho R = ABC và
tập F = { AB C , C A }.
Áp dụng hệ tiên đề Amstrong CMR: BC ABC
07/11/2012 11:02 AM 11
Ví dụ 2: Cho lược đồ quan hệ R (A, B, C, D, E, G, H) và tập phụ
thuộc hàm F = {BD, ABC, CDE, ECGH, GA}. Áp dụng
hệ tiên đề Amstrong để tìm chuỗi suy diễn cho: AB E và AB G
Thực hiện:
1. AB C (gt)
2. AB BC (tăng cường thêm B)
3. B D (gt)
4. BC DC (t/c thêm C)
5. CD E (gt)
6. BC E ( bắc cầu 4 và 5)
7. AB E (bắc cầu 2 và 6)
8. AB EC (hợp 1 và 7)
9. EC GH (gt)
10. AB GH ( bắc cầu 8 và 9)
11. AB G (tách)
07/11/2012 11:02 AM 12
Ví dụ 3: Cho R= {A, B, C, E, F }
Và F= { AB C, C B , ABC E, F A}. Áp dụng hệ tiên đề
Amstrong. CMR: FB E
Thực hiện:
1. F A ( gt)
2. FB AB ( tăng cường)
3. AB C (gt)
4. ABC C (tc)
5. ABC E (gt)
6. ABC EC ( hợp 4 và 5)
7. AB E ( tách 6)
8. FB E ( bắc cầu 2 và 7)
07/11/2012 11:02 AM 13
Ví dụ 4:
- Hãy dùng hệ tiên đề Armstrong để chứng minh:
- Nếu X Y và U V thì XU YV
Chứng Minh:
1. Từ X Y ( gt)
2. Có XU YU, (tăng trưởng U vào (1) )
3. Từ U V (gt)
4. Có YU YV (tăng trưởng Y vào (3)
5. Có XU YV ( bắc cầu (2) và (4) )
07/11/2012 11:02 AM 14
III. Bao đóng
1. Các khái niệm cơ bản
Gọi F là tập các pth trên tập thuộc tính U, X U .
Bao đóng của phụ thuộc hàm: là tập tất cả các
PTH được suy diễn logic từ tập pth F, kí hiệu là F+
Nhận xét: Nếu F+ = F thì F là họ đầy đủ của các pth
Bao đóng của tập thuộc tính X: là tất cả các thuộc tính
A mà phụ thuộc hàm X A có thể được suy diễn logic
từ F nhờ hệ tiên đề Amstrong. Kí hiệu: X+
X+ = { A U | X A F+ }
Nhận xét:
- X X+
- X Y F+ Y X+ => Có nghĩa là: X Y được suy
diễn từ hệ tiên đề Amstrong khi và chỉ khi Y X+
07/11/2012 11:02 AM 15
07/11/2012 11:02 AM 16
2. Thuật toán tìm bao đóng của tập thuộc tính
Cho X U là tập thuộc tính => Tìm X+
Thuật toán CLOSURE(X,F).
-Input: Tập thuộc tính X và tập phụ thuộc hàm F
-Output: Tìm bao đóng X+ của F
-Thực hiện: Lần lượt tính các X0, X1, X2, , theo các bước sau:
Bước 1: Đặt X0 = X
Bước 2: Lần lượt xét các phụ thuộc hàm của F nếu tồn
tại pth Y Z F mà Y Xi thì Xi+1 = Xi {Z}, ngược lại, đặt
Xi+1 = Xi
Bước 3: Nếu ở bước 2 mà không tính được Xi+1 thì Xi
chính là bao đóng của tập thuộc tính X, ngược lại lặp lại
bước 2.
07/11/2012 11:02 AM 17
Ví dụ 1:
Cho R = (A, B, C, D, E, G) và
pth F = {AB C, C A, BC D, ACD B, D EG, BE C,
CG BD, CE AG}. Tính: (BD)+
07/11/2012 11:02 AM 18
Ví dụ 2:
Cho R = (A,B,C,D,E,H) và
F = { AB → C, BC → AD, D → E, CE → B}
Tính (AB)+?
07/11/2012 11:02 AM 19
Ví dụ 3: U = (ABCDEGH) và tập pth F ={A D, AB
DE, CE G, EH}.
- Tính bao đóng X+ với X= (AB )
Ví dụ 4: Cho R = { A, B, C, D, E}
Và F = {A C, B C, CD, DE C, CE A}
- Tính bao đóng X+ với X = ( AE)
07/11/2012 11:02 AM 20
Bài tập áp dụng:
Cho LĐQH p = (U,F) với U = ABCDE,
F = { A C, BC D, D E, E A }. Tính:
- (AB)+
- (BD)+ - (D)+
- Kiểm tra xem CE->A; DE->A có là thành viên của F
07/11/2012 11:02 AM 21
Ví dụ:
VD: Cho R(ABCDEG)
F = {
AB C (f1)
D EG (f2)
C A (f3)
BE C (f4)
BC D (f5)
CG BD (f6)
ADC B (f7)
CE AG (f8)
}
Cho X= BD. Tính ( BD)+F
07/11/2012 11:02 AM 22
3. Bài toán thành viên
Là bài toán để xác định một phụ thuộc hàm bất kỳ có
là thành viên của tập phụ thuộc hàm F đã cho
Định nghĩa: X Y là thành viên của F nếu X Y F+
Thuật toán:
- Bước 1: Tính X+
- Bước 2: So sánh X+ với Y nếu Y X+ thì khẳng
định X Y là thành viên của tập phụ thuộc hàm F
07/11/2012 11:02 AM 23
Ví dụ 1:
Cho F = { AB E, BE I, E C, CI D }
- Chứng minh AB CD suy được từ F.
Tính (AB)+ = ABEICD => (AB)+ chứa CD
- Vậy AB CD được suy từ F
07/11/2012 11:02 AM 24
Ví dụ 2: Cho R= { A, B, E, I, G, H} và
F= { AB C, B D, CDE, CE GH, G A}
- Chứng minh rằng: AB G
Ví dụ 3:Cho U= (ABEGHI) và pth F = {AB E, AG I,
BEI, E G, GI H}
- Chứng minh rằng nếu quan hệ r xác định trên W thoả F thì
cũng thoả AB GH
07/11/2012 11:02 AM 25
Ví dụ 4:
Cho R(ABCDE) và tập PTH F
F = { A CD; C E; D BC }
Yêu cầu: Xác định
- A B có là thành viên của F
- D E có là thành viên của F
- B D có là thành viên của F
07/11/2012 11:02 AM 26
Chú ý:
- có thể áp dụng hệ tiên đề Amstrong để kiểm
tra một pth có là thành viên của F hay không
bằng cách áp dụng lần lượt các luật để suy
ra pth cần chứng minh
07/11/2012 11:02 AM 27
Ví dụ 1: Cho F = { AB E, BE I, E C, CI D }
- Chứng minh AB CD suy được từ F bằng cách áp dụng các
luật của hệ tiên đề Amstrong.
1. AB --> E, Giải thiết
2. E --> C, Giả thiết
3. AB --> C, Bắc cầu từ (1) và (2)
4. AB --> BE, Tăng cường (1) bởi B
5. BE --> I, Giả thiết
6. AB --> I, Bắc cầu (4) và (5)
7. ABC --> CI, Tăng cường (6) bởi C
8. AB --> ABC, Tăng cường (3) bởi AB
07/11/2012 11:02 AM 28
9. AB --> CI, bắc cầu (7) và (8)
10. CI --> D, Giả thiết
11. AB --> D, Bắc cầu (9) và (10)
12. ABC --> CD, Tăng cường (11) bởi C
13. AB --> CD, Bắc cầu (8) và (12)
07/11/2012 11:02 AM 29
IV. Tập phụ thuộc hàm tương đương
Hai tập pth F và G được gọi là tương đương nếu:
- mọi pth của F đều có thể suy được từ G
- mọi pth của G đều có thể suy được từ F
có nghĩa là F+ = G+
Khi đó ta nói F phủ G (hay G phủ F). Kí hiệu : F G
Thuật toán kiểm tra sự tương đương của 2 tập PTH
- F phủ G: X Y G, tính X+ từ F, sau đó kiểm tra xem Y X+
- G phủ F: X Y F, tính X+ từ G, sau đó kiểm tra xem Y X+
07/11/2012 11:02 AM 30
Ví dụ 1: Xét hai tập phụ thuộc hàm
F = { A C, AC D, E AD, E H }
G = { A CD, E AH }
CMR: F và G là tương đương với nhau
Chứng minh F phủ G: Tìm bao đóng các vế trái của các phụ thuộc
hàm trong G, ta có:
{A}+ = { A, C, D };
{E}+ = {E, A,D,H,C}
- Các bao đóng này chứa các vế phải tương ứng. Suy ra F phủ G.
Chứng minh G phủ F: Tìm bao đóng của các vế trái của các phụ
thuộc hàm trong F theo G. Ta có
{A}+ ={A,C,D},
{AC}+ = { A,C,D},
{E}+ = {E,A,H,C,D},
- Các bao đóng này chứa các vế phải tương ứng. Suy ra G phủ F.
Vậy: G tương đương với F.
07/11/2012 11:02 AM 31
Ví dụ 2: Cho lược đồ Q = ABCDE và hai tập PTH:
F={A BC, A D, CD E} và G={A BCE, A ABD,
CD E}
Hỏi:
- F có tương đương với G không
- F có tương đương với G’ = { A BCDE } không
07/11/2012 11:02 AM 32
VI. Tập PTH tối thiểu - Phủ tối thiểu
Định nghĩa: Ta nói tập pth F là tối thiểu nếu:
-Vế phải của các pth trong F chỉ có 1 thuộc tính không có
thuộc tính ở vế phải dư thừa
-Không tồn tại X A trong F và một tập con thực sự Z của X
sao cho F\{X A} {Z A} tương đương với F không có
thuộc tính ở vế trái dư thừa
-Không tồn tại X A trong F sao cho F\{X A} tương đương
với F không có phụ thuộc hàm dư thừa
Nhận xét:
-Tất cả các tập PTH đều có PTH tối thiểu tương đương với nó
-Có thể có nhiều phủ tối thiểu
07/11/2012 11:02 AM 33
1. PTH có vế phải 1 thuộc tính
Mỗi tập PTH F luôn tương đương với tập PTH G trong đó
các PTH của G đều có vế phải là một thuộc tính.
Ví dụ:
07/11/2012 11:02 AM 34
2. PTH có vế trái không dư thừa
F là tập PTH có vế trái không dư thừa nếu F không chứa
các PTH có vế trái dư thừa
PTH có vế trái dư thừa:
Ví dụ:
07/11/2012 11:02 AM 35
* Thuật toán loại khỏi F các PTH có vế trái dư thừa
Input: Tập pth F
Output: Tập pth F không có pth có vế trái dư thừa
Thuật toán
- Bước 1: Với mỗi pth X Y của F thì thực hiện
bước 2
- Bước 2: Với mỗi A X
Nếu A Y F+ thì thay X Y bằng A Y
Lặp lại bước 2 đến khi vế trái X không dư thừa.
07/11/2012 11:02 AM 36
Ví dụ 1
Cho PTH
Xét PTH
Như vậy:
- B là dư thừa trong PTH AB D
- Trong F thay AB D bằng A D
Kết quả: F={A BC, B C, A D}
07/11/2012 11:02 AM 37
Ví dụ 2: Cho F = { AB -> CD, B -> C, C -> D}
- Kiểm tra xem F có chứa pth có vế trái dư thừa
07/11/2012 11:02 AM 38
3. Tập PTH không dư thừa
F là tập PTH không dư thừa nếu không tồn tại
Thuật toán loại khỏi F các PTH dư thừa
- Input: Tập PTH F
- Output: Tập F không có PTH dư thừa
- Thuật toán:
Bước 1: Với mỗi PTH X Y trong F
Bước 2: Nếu X Y là thành viên của F – {X Y} thì loại X Y
khỏi F
Bước 3: Lặp lại bước 2 cho đến khi hết các PTH cần xét
07/11/2012 11:02 AM 39
Ví dụ 1:
Cho F = {A BC, B D, AB D}. Tìm Tập pth không dư thừa
07/11/2012 11:02 AM 40
4. Thuật toán tìm phủ tối thiểu
Input: Tập PTH F
Output: Phủ tối thiểu của F
Thuật toán
- Bước 1: Đưa tất cả các PTH trong F về dạng PTH vế
phải chỉ có 1 thuộc tính
- Bước 2: Loại khỏi F các PTH có vế trái dư thừa
- Bước 3: Loại khỏi F các PTH dư thừa
Nhận xét:
- Thuật toán luôn tìm được ít nhất 1 phủ tối thiểu.
- Nếu trật tự loại các PTH trong F khác nhau có thể có các
phủ tối thiểu khác nhau.
07/11/2012 11:02 AM 41
* Các bước thực hiện:
Bước 1: Đặt G:=F
Bước 2: Tách các pth có vế phải nhiều thuộc tính bằng các pth có
vế phải chỉ có một thuộc tính
- Thay thế tất cả các pth X {A1, A2, , An} trong G bằng n pth con: X
A1, X A2, , X An
Bước 3: xóa lần lượt các thuộc tính trong vế trái của pth mà vế trái
có nhiều thuộc tính loại bỏ thuộc tính dư thừa ở vế trái
- Với mỗi pth X A trong G, với mỗi thuộc tính B trong X nếu ((G-{X
A}) {(A-{B}) A}) là tương đương với G, thì thay thế A A bằng
(X-{B}) A trong G
Bước 4: loại bỏ pth dư thừa
- Với mỗi pth X A trong G, nếu (G-{X A}) tương đương với G, thì
loại bỏ pth X A ra khỏi G (loại bỏ phụ thuộc hàm dư thừa)
07/11/2012 11:02 AM 42
Ví dụ 1
Cho F={AB CD, B C, C D}. Tìm tập pth tối thiểu
Loại PTH có vế trái dư thừa:
- Xét AB CD, giả sử dư A cần CM B CD là thành viên của
F: B+={BCD} => đúng dư A.
- Nên F = {B CD; B C; C D}
Đưa về dạng PTH có vế phải 1 thuộc tính
F = {B C; B D; C D}
Loại khỏi F các PTH dư thừa
- Dễ thấy B D là dư thừa
Vậy phủ tối t hiểu của F = {B C; C D}
07/11/2012 11:02 AM 43
Ví dụ 2:
Cho tập thuộc tính R = {PCHART} và tập phụ thuộc hàm
F như sau:
- F = { P → CHART, CH → PART, C → T, A → R }
Tìm phủ tối thiểu của tập pth
07/11/2012 11:02 AM 44
Ví dụ 3
Tìm phủ tối thiểu cho tập phụ thuộc hàm:
{A B, A C, B A, B C, C A, C B}
Áp dụng thuật toán trên, chúng ta có thể tìm được các phủ
tối thiểu sau:
- Do A B và B C nên A C là thừa.
- Do C B và B A nên C A là thừa.
Bỏ những phụ thuộc hàm thừa đi, ta có {A B, B A,
B C, C B} là một phủ tối thiểu.
- Do A B và B C nên A C là thừa.
- Do có B C và C A nên B A là thừa.
- Do có C A và A B nên C B là thừa.
Bỏ những phụ thuộc hàm thừa đi, ta nhận được một phủ
tối thiểu khác là {A B, B C, C A}
07/11/2012 11:02 AM 45
Bài tập:
Bài 1:
- Cho G = { AB C, A B, B A}.
- F = {AB F; A CD; B E}
- Tìm phủ tối thiểu của F,G.
Bài 2:
- Cho F = { A C, BD E, B D, B E, C AD }
- Tìm phủ tối thiểu của F
07/11/2012 11:02 AM 46
VII. Khóa của quan hệ
1. Định nghĩa:
- Cho R(A1, ,An) là lược đồ quan hệ;
- Tập các thuộc tính U = { A1, A2, .. , An}
- Tập các pth F= { f1, f2, .. ,fn} xác định trên R.
- K U là khoá của R nếu thoả mãn hai điều kiện sau :
(1): K U
(2): Không tồn tại K' K mà K' U
07/11/2012 11:02 AM 47
Thông thường có nhiều hơn một khóa tối thiểu trong
một lược đồ quan hệ
Ví dụ: R = ABC, F = { AB C, C A }.
- AB là một khóa tối thiểu vì: AB ABC thuộc F+ nhưng A
ABC và B ABC không thuộc F+
- BC là một khóa tối thiểu vì: BC ABC thuộc F+ nhưng C
ABC và B ABC không thuộc F+
07/11/2012 11:02 AM 48
Thuật toán tìm siêu khóa:
- Cho lược đồ quan hệ R = (U,F). Để kiểm tra X U
là siêu khóa, thực hiện:
Tính X+
Kiểm tra nếu X+ = U (X+ chứa tất cả các thuộc
tính của quan hệ) thì X là siêu khóa
ngược lại nếu X+ U thì X không là siêu khóa
07/11/2012 11:02 AM 49
Ví dụ 1: Cho quan hệ R = (A, B, C, G, H, I) và tập PTH
F = {A B, A C, CG H, CG I, B H},
Kiểm tra AG là siêu khóa của R?
- Dùng thuật toán tính bao đóng (AG)+.
- Nếu (AG)+ chứa tất cả thuộc tính của R thì AG là siêu khóa
của R.
07/11/2012 11:02 AM 50
2. Thuật toán tìm khóa
Input:
- Lược đồ quan hệ R(A1,A2,An)
- Tập thuộc tính U {A1,A2,An}
- Tập PTH F
Output: Khóa của quan hệ R
Ý tưởng: Bắt đầu từ tập U vì U+ = U. Ta bớt dần các phần tử của U
để nhận được tập bé nhất mà bao đóng của nó vẫn bằng U.
Các bước:
- Bước 1: Gán K = U
- Bước 2: Loại khỏi K lần lượt từng thuộc tính A mà ( K\A)+ =U
- Lặp lại bước 2 đến khi không loại khỏi K được nữa
Nhận xét: Thuật toán trên chỉ tìm được một khoá trong sơ đồ quan
hệ. Nếu cần tìm nhiều khoá, ta thay đổi trật tự loại bỏ các phần tử
của K.
07/11/2012 11:02 AM 51
Ví dụ 1:
cho R = { A,B,C,D,E,G,H,I} và
F= { AC → B, BI → ACD, ABC → D , H→ I , ACE → BCG
, CG → AE }
Tìm khóa ? (1)
07/11/2012 11:02 AM 53
Ví dụ 2:
Cho LĐQH r( R) với R = ABCDEF và tập PTH
- F = {AB C, C D , AD E, F A} Tìm khóa của lược đồ quan hệ
07/11/2012 11:07 AM 54
3. Thuật toán tìm khóa cải tiến
Input:
- Lược đồ quan hệ R(A1,A2,An)
- Tập thuộc tính U {A1,A2,An}
- Tập PTH F
Output: Khóa của quan hệ R
Ý tưởng: Bắt đầu từ tập Left(U) (tập các thuộc tính
vế trái) và các thuộc tính không xuất hiện ở cả hai
vế
Các bước:
- Bước 1: Gán K = Left(U) U (U\(Left(U) U Right(U)))
- Bước 2: Loại khỏi K phần tử A mà ( K\A)+ =U
Nhận xét: Thuật toán nhanh hơn do số phần tử cần
xét ít hơn.
07/11/2012 11:02 AM 55
Ví dụ 1:
Cho LĐQH r( R) với R = ABCD và tập
PTH F = {AB → C, B → D, D → B}
Tìm khóa của lược đồ quan hệ
07/11/2012 11:02 AM 56
* Thuật toán tìm tất cả các khóa
Một số khái niệm cơ bản:
- Tập thuộc tính nguồn (TN): bao gồm các thuộc tính chỉ xuất hiện ở vế trái,
không xuất hiện ở vế phải của pth và các thuộc tính không xuất hiện ở vế trái
lẫn vế phải của pth.
- Tập thuộc tính đích (TĐ) : bao gồm các thuộc tính chỉ xuất hiện ở vế phải
không xuất hiện ở vế trái của pth.
- Tập thuộc tính trung gian (TG): Chứa thuộc tính ở vế trái lẫn vế phải của pth.
Thuật toán:
- Bước 1 Tạo tập nguồn TN và tập trung gian TG
- Bước 2: Nếu TG=0(rỗng) thì K=TN, kết thúc. ngược lại qua bước 3.
- Bước 3: tìm tất cả tập con Xi của tập trung gian.
- Bước 4: tìm siêu khóa Si bằng cách với mọi Xi, nếu (TN U Xi)
+=Q+ thì Si = TN U
{Xi}
- Bước 5:
tìm khóa bằng cách loại bỏ các siêu khóa không tối thiểu
với mọi Si, Sj thuộc S nếu Si chứa trong Sj thì loại bỏ tập Sj ra khỏi siêu khóa (VD:
Si=AB, Sj=ABC thì loại bỏ Sj ra khỏi tập siêu khóa)
S còn lại chính là tập khóa cần tìm.
07/11/2012 11:02 AM 57
Ví dụ
Cho lược đồ quan hệ Q={CSZ} tập phụ thuộc hàm F={CS → Z; Z →
C} tìm tất cả các khóa của lược đồ quan hệ trên.
Câu 1: Cho lược đồ quan hệ: =
U={A,B,C,D,E,G,H}
F={BH->CA, H->BG, GH->AD, DH->CG }
Tìm bao đóng H+
Loại bỏ các thuộc tính dư thừa ở vế trái
Hãy tìm tất cả các khóa của lược đồ?
Câu 2: Cho các quan hệ:
SinhVien(MaSV, HotenSV, Ngaysinh, Gioitinh, Quequan)
DeTai(MaDT, TenDT, ChuNhiemDT, Kinhphi)
ThucTap(MaDT, MaSV, NoiThucTap, KetQua)
Hãy dùng các phép toán đại số quan hệ để thực hiện các yêu cầu
sau:
Cho biết danh sách sinh viên làm đề tài có tên đề tài là X
Cho biết danh sách các chủ nhiệm đề tài có sinh viên đạt kết quả tốt
(KetQua >=8)
Cho biết số đề tài của mỗi chủ nhiệm
07/11/2012 11:02 AM 58
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- csdl_chuong_5_phu_thuoc_ham_5456_1997460.pdf