資料依賴的公理系統

2021-10-06 22:55:03 字數 2179 閱讀 1714

在說公理系統前,要理解函式依賴的概念(可以看我部落格裡面講正規化的文章也有提到函式依賴的定義)

理解是,我們在r裡面任意找乙個r關係,對於這個關係的元組s和t,當s和t在屬性(組)x上面相等,則s和t在y屬性(組)上也相等。這樣被稱為,x函式確定y函式或者說y函式依賴於x函式(x->y).

理解是,在r關係模式裡面,u是屬性集,f是函式依賴集(一些函式依賴組成),在這個關係模式裡面,如果所有關係都滿足 x->y這乙個函式依賴,則成為f邏輯蘊含x->y。

例如

r: u = f=

則有,f邏輯蘊含a->b,ab->b,a->c

理由是:a->b是在f函式依賴集裡面顯式給出的,ab->b b屬性式ab的乙個子集,所以ab必然決定b, a->c則是通過函式依賴傳遞得到的。

它是一套推理規則,是模式分解演算法的理論基礎,

以下是公理系統的重要規律和推論

自反律(reflexivity):若y x  u,則x →y為f所蘊含。

//x包含y,即y是x的子集,所以必然有x決定y

增廣律(augmentation):若x→y為f所蘊含,且z  u,則xz→yz為f所蘊含。

//可以在函式依賴兩邊加一樣的屬性。

傳遞律(transitivity):若x→y及y→z為f所蘊含,則x→z為f所蘊含。

合併規則:由x→y,x→z,有x→yz

偽傳遞規則:由x→y,wy→z,有xw→z。

分解規則:由x→y及 z含於y,有x→z。

有效性/確定性:函式依賴集f根據公理推出的每一條函式依賴都是正確的,而且都在f的閉包中。

完備性:函式依賴集f閉包中所有的函式依賴都可以用公理匯出。

定義:若f為關係模式r(u)的函式依賴集,我們把f以及所有被f邏輯蘊涵的函式依賴的集合稱為f的閉包,記為f+。

函式依賴的閉包指f所邏輯蘊含的所有成立的函式依賴,而對於平凡函式依賴(如 (a,b)—>a )都被f所邏輯蘊含,即便f是乙個空集,其閉包也包含很多函式依賴

這樣把閉包的所有成員全部羅列出來通常是沒有很大意義的。

定義:設f位屬性集u上的一組函式依賴,x含於u,則

稱為是屬性集x關於函式依賴集f的閉包

在f確定的情形下,也可以寫成x+

*例如

r: u = f=

則x關於函式依賴集f的閉包是abc(的簡寫)

因為a->a,a->b,a->c都可以直接或者間接得出

前面提及是羅列出閉包的所有成員是不實際的,有很多,而且是意義不大的一件事情。但是我們如果真的要表示乙個閉包時該怎麼辦呢?或者說我們在要判斷乙個函式依賴是否成立(是否在乙個函式依賴集裡面)時,我們要怎麼求解呢?

接下來的定理,它將函式依賴是否成立轉化為屬性集閉包的問題

說明:x決定y當且僅當y時x屬性集閉包的乙個子集 或者可以說, y要在x屬性集閉包裡面,才可以說x確定y.

這樣我們就把本來要計算乙個函式依賴閉包的問題,轉化位了乙個屬性集閉包的問題

對於屬性集閉包的求解

我們提供一套演算法:

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