Реляционная алгебра и нормализация баз данных

БД, а избыточное дублирование данных может приводить к проблемам при

их об обработке.
Приведём пример обоих вариантов дублирования.
Пример не избыточного дублирования данных представляет отношение СГ (студент-группа) с атрибутами Студент и Группа:
Для студентов, обучающихся в одной группе, номер группы совпадает. Для каждого студента номер группы - уникальный атрибут. Поэтому ни один из номеров групп не является избыточным.

СГК (студент-группа-куратор), которые, в отличии от отношения СГ, дополнено атрибутом

Куратор.
Вполне естественно, что студенты одной группы находятся под руководством одного и того же куратора. В рассматриваемом отношении имеется избыточное дублирование данных:

в создании двух отношений СГ и ГК, полученных путём декомпозиции

исходного отношения СГК:

и ГК является основной процедурой нормализации отношений.
Избыточное дублирование создает проблемы

при обработке кортежей отношениями, названной Эдгаром Коддом «Аномалии обновления отношений».
Аномалиями будем называть такую ситуацию в таблица БД, которая приводит к противоречиям в БД, либо существенно усложняет обработку данных.
Выделяют 3 основных вида аномалий:
Аномалии модификаций (редактирование)
Аномалии удаления
Аномалии добавления
Аномалии модификации проявляются в том, что изменение значения одного данного может повлечь за собой просмотри всей таблицы и соответствующее изменение некоторых других записей таблицы.
Аномалии удаления состоят в том, что при удалении какого-либо данного из таблицы может пропасть и другая информация, которая не связана напрямую с удаляемым данным.
Аномалии добавления возникают в случаях, когда информацию в таблицу нельзя поместить до тех пор, пока она неполная, либо вставка новой записи требует дополнительного просмотра таблицы.

все его атрибуты являются простыми, все используемые домены должны содержать

только скалярные значения.
Не должно быть повторений строк в таблице.
Например, есть таблица «Автомобили»:

в одной ячейке содержится список из 3 элементов: M5, X5M,

M1, т.е. он не является атомарным.
Преобразуем таблицу к 1НФ:

оно находится в 1НФ и каждый не ключевой атрибут неприводимо

зависит от Первичного Ключа(ПК).
Неприводимость означает, что в составе потенциального ключа отсутствует меньшее подмножество атрибутов, от которого можно также вывести данную функциональную зависимость.
Например, дана таблица:

во второй.
Цена машины зависит от модели и фирмы.
Скидка

зависит от фирмы, то есть зависимость от первичного ключа неполная. Исправляется это путем декомпозиции на два отношения, в которых не ключевые атрибуты зависят от первичного ключа.

находится во 2НФ и каждый не ключевой атрибут нетранзитивно зависит

от первичного ключа.
Проще говоря, второе правило требует выносить все не ключевые поля, содержимое которых может относиться к нескольким записям таблицы в отдельные таблицы.
Рассмотрим таблицу:

отношении атрибут «Модель» является первичным ключом. Личных телефонов у автомобилей

нет, и телефон зависит исключительно от магазина.
Таким образом, в отношении существуют следующие функциональные зависимости: Модель → Магазин, Магазин → Телефон, Модель → Телефон.
Зависимость Модель → Телефон является транзитивной, следовательно, отношение не находится в 3НФ.
В результате разделения исходного отношения получаются два отношения, находящиеся в 3НФ:
Риал-авто 87-33-98 
Риал-авто 87-33-98 
Некст-Авто 94-54-12 

области. Наименование связи должно быть уникально во всей модели.
Существует 4

типа связей:
1. «Один-к-одному» - любому экземпляру сущности А соответствует только один экземпляр сущности В, и наоборот.



У любого конкретного ученика может быть только одна характеристика, и эта характеристика относится к единственному ученику.

1 или несколько экземпляров сущности В, но любому экземпляру сущности

В соответствует только один экземпляр сущности А.


Ученику ставят много оценок; поставленная оценка принадлежит только одному ученику.

один экземпляр сущности В, но любому экземпляру сущности В соответствует

0, 1 или несколько экземпляров сущности А.


Преподаватель работает только в одном кабинете, однако рабочий кабинет может быть закреплен за несколькими преподавателями.

«многие-к-одному»?
Такая же, как между фразами «портфель ученика» и «ученик

портфеля».
То есть важно, кто во взаимоотношении двух объектов главный - ученик или портфель.
Суть отношений двух объектов отражается в имени связи.

1 или несколько экземпляров сущности В, и любому экземпляру сущности

В соответствует 0, 1 или несколько экземпляров сущности А.


Ученик Иванов учится у нескольких преподавателей. И каждый преподаватель работает со многими учениками.