
函式依赖
函式依赖简单点说就是: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。
函式依赖是由数学派生的术语,它表征一个属性或属性集合的值对另一个属性或属性集合的值的依赖性。需要强调的是,函式依赖是关係所表述信息本身具有的语义特性,而不能由属性构成关係的方式来决定,也不能由关係的当前内容所决定。
基本介绍
- 中文名:函式依赖
- 外文名:functional dependency
- 套用领域:关係资料库
函式依赖
设R(U)是一个属性集U上的关係模式,X和Y是U的子集。
若对于R(U)的任意两个可能的关係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,这就是函式依赖,函式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式依赖、部分函式依赖和传递函式依赖。
Y=f(x)
1.数据依赖
在计算机科学中,数据依赖是指一种状态,当程式结构导致数据引用之前处理过的数据时的状态。其中最重要的是函式依赖和多值依赖。
2.函式依赖
设X,Y是关係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函式决定Y,或Y函式依赖于X。
3.平凡函式依赖
当关係中属性集合Y是属性集合X的子集时(Y⊆X),存在函式依赖X→Y,即一组属性函式决定它的所有子集,这种函式依赖称为平凡函式依赖。
4.非平凡函式依赖
当关係中属性集合Y不是属性集合X的子集时,存在函式依赖X→Y,则称这种函式依赖为非平凡函式依赖。
5.完全函式依赖
设X,Y是关係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完全函式依赖于X。
6.部分函式依赖
设X,Y是关係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部分函式依赖于X。
7.传递函式依赖
设X,Y,Z是关係R中互不相同的属性集合,存在X→Y(Y !→X),Y→Z,则称Z传递函式依赖于X。
函式依赖说明
概念
1. 函式依赖不是指关係模式R的某个或某些关係实例满足的约束条件,而是指R的所有关係实例均要满足的约束条件。
2. 函式依赖是语义範畴的概念。只能根据数据的语义来确定函式依赖。
例如“姓名→年龄”这个函式依赖只有在不允许有同名人的条件下成立
3. 资料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,函式依赖“姓名→年龄”成立。所插入的元组必须满足规定的函式依赖,若发现有同名人存在, 则拒绝装入该元组。
属性关係
属性之间有三种关係,但并不是每一种关係都存在函式依赖。设R(U)是属性集U上的关係模式,X、Y是U的子集:
● 如果X和Y之间是1:1关係(一对一关係),如学校和校长之间就是1:1关係,则存在函式依赖X → Y和Y →X。
● 如果X和Y之间是1:n关係(一对多关係),如年龄和姓名之间就是1:n关係,则存在函式依赖Y → X。
●如果X和Y之间是m:n关係(多对多关係),如学生和课程之间就是m:n关係,则X和Y之间不存在函式依赖。
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 -\→ Sage
若 X → Y,并且 Y → X, 则记为 X ←→ Y。
若 Y 不函式依赖于 X, 则记为 X -\→ Y。
在关係模式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 是非平凡的函式依赖
例:在关係SC(Sno, Cno, Grade)中,
非平凡函式依赖: (Sno, Cno) → Grade。
2.若 X → Y,但 Y 为 X 的子集, 则称 X → Y 是平凡的函式依赖
平凡函式依赖: (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)关係中,
部分函式依赖:(学号,姓名)→ 性别,学号 → 性别,所以(学号,姓名)→ 性别 是部分函式依赖。
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)关係中,
完全函式依赖:(学号,课程号)→ 成绩,学号 -\→ 成绩,课程号 -\→ 成绩,所以(学号,课程号)→ 成绩 是完全函式依赖。
5.若x → y并且y → z,而y -\→ x,则有x → z,称这种函式依赖为传递函式依赖。
例:关係S1(学号,系名,系主任),
学号 → 系名,系名 → 系主任,并且系名 -\→ 学号,系主任 -\→ 系名,所以学号 → 系主任为传递函式依赖。