Phân rã thành dạng chuẩn 3 vừa bảo tồn thơng tin vừa bảo tồn phụ thuộc hàm

Một phần của tài liệu Giáo trình Cơ sở dữ liệu nâng cao (Nghề Lập trình máy tính): Phần 2 - Tổng cục dạy nghề (Trang 44 - 46)

Q đạt chuẩn BC nếu và chỉ nếu mọi phụ thuộc hàm XAF với AX đều cĩ X là siêu khĩa

6.3.2 Phân rã thành dạng chuẩn 3 vừa bảo tồn thơng tin vừa bảo tồn phụ thuộc hàm

Thuật Tốn phân rã Q, F thành dạng chuẩn 3, bảo tồn thơng tin, bảo tồn phụ thuộc hàm

Dữ liệu vào: lược đồ quan hệ Q và tập phụ thuộc hàm F.

Dữ liệu ra: một phân rã sao cho mỗi lược đồ quan hệ con đều đạt chuẩn 3 vừa bảo tồn thơng tin vừa bảo tồn phụ thuộc hàm.

Tìm phủ tối thiểu Ftt của F

Nếu cĩ một phụ thuộc hàm nào của Ftt mà liên quan đến tất cả các thuộc tính của Q thì kết quả phân rã chính là Q ( Q khơng thể phân rã)

Nếu cĩ những thuộc tính của Q khơng nằm trong một phụ thuộc nào của Ftt - dù ở vế phải hay vế trái của F thì chúng tạo thành một lược đồ cần tìm.

Cứ mỗi phụ thuộc hàm X  A  Ftt thì XA là một lược đồ cần tìm Nếu cĩ một lược đồ con chứa khĩa K của Q thì kết thúc thuật tốn Ngược lại tạo một lược đồ con K

Ví dụ 21: cho lược đồ Q(CTHRSG),F={CT,HRC,THR,CSG,HSR}.Hãy phân rã Q thành các lược đồ con đạt dạng chuẩn 3 vừa bảo tồn thơng tin vừa bảo tồn phụ thuộc hàm.

Gỉai:

+ F=Ftt={CT,HRC,THR,CSG,HSR} là phủ tối thiểu. + Áp dụng thuật tốn trên Q được phân rã thành các lược đồ con

Q1(CT),Q2(HRC),Q3(THR),Q4(CSG),Q5(HSR) + Khĩa của Q

Xi TNXi (TNXi)+ siêu khĩa Khĩa  HS CTHRSG HS HS C HSC CTHRSG HSC T HST CTHRSG HST CT HSCT CTHRSG HSCT R HSR CTHRSG HSR CR HSCR CTHRSG HSCR TR HSTR CTHRSG HSTR CTR HSCTR CTHRSG HSCTR

Định lý: Thuật tốn trên tạo ra một phân rã ở dạng chuẩn 3 vừa bảo tồn thơng tin vừa bảo

tồn phụ thuộc hàm Chứng minh:

1. Nếu Ftt cĩ phụ thuộc hàm fi liên quan đến tất cả thuộc tính thì Q đạt chuẩn 3. Thật vậy: fiFtt  fi là phụ thuộc hàm cĩ vế phải 1 thuộc tính  fi cĩ dạng KA  K là siêu khĩa. Nếu khĩa của Q là K’ K thì ta cĩ K’A  KA là phụ thuộc hàm cĩ vế trái dư thừa điều này mâu thuẫn với fiFtt. Vậy K là khĩa của Q  nếu Q cĩ thuộc tính khơng khĩa thì A là thuộc tính khơng khĩa duy nhất của Q và mọi phụ thuộc hàm cĩ vế phải là A phải cĩ vế trái là K  lược đồ quan hệ Q khơng cĩ phụ thuộc hàm cĩ vế trái khơng là siêu khĩa và vế phải khơng là thuộc tính khĩa  Q đạt chuẩn 3.

2. Nếu lược đồ Q’(W) gồm các thuộc tính khơng xuất hiện trong Ftt thì Q đạt chuẩn 3. Thật vậy:

V là tập con bất kỳ của W ta cĩ V+=V  F’ của Q’ chỉ gồm các phụ thuộc hàm hiển nhiên  trong F’ khơng cĩ phụ thuộc hàm cĩ vế trái khơng là siêu khĩa và vế phải là thuộc tính khơng khĩa Q’ đạt chuẩn 3.

3. Ta chứng minh mỗi lược đồ con ở dạng chuẩn 3. Thật vậy:

Theo thuật tốn thì mỗi lược đồ con Qi cĩ dạng YB với YB  Y là siêu khĩa. Giả sử trong Qi cĩ phụ thuộc hàm XA cĩ vế trái khơng là siêu khĩa và vế phải khơng là thuộc tính khĩa. Ta phân làm hai trường hợp:

Trường hợp 1: A=B  XB  X  Y  YB là phụ thuộc cĩ vế trái dư thừa, điều này trái với YB là phụ thuộc hàm trong phủ tối thiểu.

Trường hợp 2: AB  AY (1). Gọi K là khĩa của Qi  K  Y (2). A là thuộc tính khơng khĩa nên A  K (3).(1)(2)(3) K  Y (4).K là khĩa nên KB  YB là phụ thuộc hàm cĩ vế trái dư thừa. Điều này trái với điều phụ thuộc hàm YB là phụ thuộc hàm của phủ tối thiểu Ftt

4. Ta chứng minh phép phân rã bảo tồn phụ thuộc hàm. Thật vậy: Hiển nhiên Ftt  G = Qi(Ftt) Ftt+  G+ (1)

Hơn nữa Ftt+  G = Qi(Ftt) Ftt++  G+  Ftt+  G+ (2) (1)và (2)  Ftt+ = G+

5. Ta chứng minh phép phân rã bảo tồn thơng tin. Thật vậy:

Lập bảng kiểm tra bảo tồn thơng tin. Ta lần lượt đồng nhất các giá trị của bảng trên theo các phụ thuộc hàm được phát hiện ở mỗi bước của thuật tốn tìm bao đĩng của tập thuộc tính Qi+ với Qi+ chứa khĩa K của lược đồ Q. Phụ thuộc hàm đầu tiên được phát hiện là YAjFtt sao cho Qi+Y và AjQi+.Ở dịng của lược đồ Ql(YAj) cĩ giá trị aj ở cột Aj nên khi làm bằng giá trị kết quả là ở cột Aj của dịng cĩ lược Qi cĩ thêm giá trị aj. Tiếp tục cho các phụ thuộc hàm phát hiện tiếp theo ta sẽ cĩ thêm các giá trị a ở các cột khác của dịng Qi. Do Qi chứa khĩa nên các giá trị a mới thêm vào của dịng Qi sẽ xuất hiện ở tất cả các thuộc tính của lược đồ Q. Suy ra hàng của lược đồ Qi sẽ chứa tồn a là điều

phải chứng minh. Để làm sáng tỏ ý tưởng của phần chứng minh này ta xét trường hợp cụ thể của ví dụ 21 :

Bước 1: ta lập bảng kiểm tra bảo tồn thơng tin:

Một phần của tài liệu Giáo trình Cơ sở dữ liệu nâng cao (Nghề Lập trình máy tính): Phần 2 - Tổng cục dạy nghề (Trang 44 - 46)