函数依赖
数学名词
函数依赖简单点说就是:某个属性集决定另一个属性集时,称另一属性集依赖于该属性集。
介绍
设R(U)是一个属性集U上的关系模式,X和Y是U的子集。
若对于R(U)的任意两个可能的关系r1、r2,若r1[x]=r2[x],则r1[y]=r2[y],或者若r1[y]不等于r2[y],则r1[x]不等于r2[x],称X决定Y,或者Y依赖X。
上面一段话是某些教材上的话,比较不好理解。比如在设计学生表时,一个学生的学号能决定学生的姓名,也可称姓名属性依赖于学号,对于现实来说,就是如果知道一个学生的学号,就一定能知道学生的姓名,这种情况就是姓名依赖于学号,这就是函数依赖,函数依赖又分为非平凡依赖,平凡依赖;从性质上还可以分为完全函数依赖部分函数依赖传递函数依赖
计算机科学中,数据依赖是指一种状态,当程序结构导致数据引用之前处理过的数据时的状态。其中最重要的是函数依赖和多值依赖。
2.函数依赖
设X,Y是关系R的两个属性集合,当任何时刻R中的任意两个元组中的X属性值相同时,则它们的Y属性值也相同,则称X函数决定Y,或Y函数依赖于X。
3.平凡函数依赖
当关系中属性集合Y是属性集合X的子集时(Y⊆X),存在函数依赖X→Y,即一组属性函数决定它的所有子集,这种函数依赖称为平凡函数依赖。
4.非平凡函数依赖
当关系中属性集合Y不是属性集合X的子集时,存在函数依赖X→Y,则称这种函数依赖为非平凡函数依赖。
设X,Y是关系R的两个属性集合,X’是X的真子集,存在X→Y,但对每一个X’都有X’!→Y,则称Y完全函数依赖于X。
6.部分函数依赖
设X,Y是关系R的两个属性集合,存在X→Y,若X’是X的真子集,存在X’→Y,则称Y部分函数依赖于X。
设X,Y,Z是关系R中互不相同的属性集合,存在X→Y(Y !→X),Y→Z,则称Z传递函数依赖于X。
说明
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。
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 -\u2192 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 -\u2192 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 -\u2192 成绩,课程号 -\u2192 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 -\u2192 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 -\u2192 学号,系主任 -\u2192 系名,所以学号 → 系主任为传递函数依赖。
参考资料
最新修订时间:2023-05-17 00:24
目录
概述
介绍
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