40.Операции реляционной алгебры: выборка, проекция, соединение, деление.

Выборка:

Проекция:

Соединение:

Операция соединения есть результат последовательного применения операций декартового произведения и выборки. Если в отношениях и имеются атрибуты с одинаковыми наименованиями, то перед выполнением соединения такие атрибуты необходимо переименовать.

Деление:

41.Понятие функциональной, полной функциональной и транзитивной зависимостей.Примеры.

Если даны два атрибута X и Y некоторого отношения, то говорят, что Y функционально зависит от X, если в любой момент времени каждому значению X соответствует ровно одно значение Y.Функциональная зависимость обозначается X -> Y. Отметим, что X и Y могут представлять собой не только единичные атрибуты, но и группы, составленные из нескольких атрибутов одного отношения.Избыточная функциональная зависимость - зависимость, заключающая в себе такую информацию, которая может быть получена на основе других зависимостей, имеющихся в базе данных.Не ключевой атрибут функционально полно зависит от составного ключа если он функционально зависит от всего ключа в целом, но не находится в функциональной зависимости от какого-либо из входящих в него атрибутов.

Пусть X, Y, Z - три атрибута некоторого отношения. При этом X -> Y и Y -> Z, но обратное соответствие отсутствует, т.е. Z -/-> Y и Y -/-> X. Тогда  Z транзитивно зависит от X (X->->Z).

42.Нормализация данных.Нормальные формы отношений

Первая нормальная форма (1НФ) - это обычное отношение. Согласно нашему определению отношений, любое отношение автоматически уже находится в 1НФ. Напомним кратко свойства отношений (это и будут свойства 1НФ):В отношении нет одинаковых кортежей.Кортежи не упорядочены.Атрибуты не упорядочены и различаются по наименованию.Все значения атрибутов атомарны.  Отношение   находится во второй нормальной форме (2НФ) тогда и только тогда, когда отношение находится в 1НФ и нет неключевых атрибутов, зависящих от части сложного ключа. (Неключевой атрибут - это атрибут, не входящий в состав никакого потенциального ключа) Если потенциальный ключ отношения является простым, то отношение автоматически находится в 2НФАтрибуты называются взаимно независимыми, если ни один из них не является функционально зависимым от другого. Отношение   находится в третьей нормальной форме (3НФ) тогда и только тогда, когда отношение находится в 2НФ и все неключевые атрибуты взаимно независимы. Нормализация отношений (таблиц) — одна из основополагающих частей теории реляционных баз данных. Нормализация имеет своей целью избавиться от избыточности в отношениях и модифицировать их структуру таким образом, чтобы процесс работы с ними не был обременён различными посторонними сложностями. При игнорировании такого подхода эффективность проектирования стремительно снижается, что вкупе с прочими подобными вольностями может привести к критическим последствиям.

43. Обеспечение непротиворечивости и целостности в отношениях.

Для пользователей АИС важно, чтобы база данных отображала предметную область однозначно и непротиворечиво, т.е. чтобы она удовлетворяла условию целостности. Выделяют два основных типа ограничений по условию целостности данных в базе. 1. Каждая строка таблицы должна отличаться от остальных ее строк значением хотя бы одного столбца. Пример 1.2. Сотрудники одного отдела могут оказаться полными тезками, иметь одинаковые должность и телефон. 2. Внешний ключ не может быть указателем на несуществующую строку той таблицы, на которую он ссылается. Это ограничение называется ограничением целостности данных в базе по ссылкам. Пример 1.3. В столбце Название отдела таблицы СОТРУДНИК хранятся сведения о принадлежности сотрудников к отделу, т. е. этот столбец является внешним ключом для ссылки на таблицу ОТДЕЛ. Для обеспечения ограничения целостности данных по ссылкам каждое название отдела из таблицы СОТРУДНИК должно принадлежать конкретному столбцу из таблицы ОТДЕЛ. В реальных базах данных названия не делают ключевыми из-за их длины, замедляющей процесс поиска, и возможности изменения, создающей сложности с сопровождением системы.