解释不同的正常形式（1NF，2NF，3NF，BCNF）。

解释不同的正常形式（1NF，2NF，3NF，BCNF）。

归一化是一种数据库设计技术，旨在减少数据冗余并改善数据完整性。有几种正常形式定义了不同水平的归一化。让我们详细探讨它们：

1。第一种正常形式（1NF）：
标准化数据库的第一步是确保其处于第一种正常形式。如果满足以下条件，则表格为1NF：

• 表的每一列必须包含原子（不可分割的）值。
• 一行的每个列必须包含相同类型的值。
• 每列必须具有唯一的名称。
• 存储数据的顺序无关紧要。

2。第二个正常形式（2NF）：
如果表格为1NF，则表格为2NF，并且所有非键列在功能上完全取决于表的主键。这意味着，如果表的主键由多个列组成，则不应仅取决于键的一部分，而应取决于整个密钥。

3。第三正常形式（3NF）：
如果在2NF中，则在3NF中有一个表格，并且没有传递依赖性。这意味着，如果非键列取决于另一个非键列，则应将其移至单独的表。换句话说，每个非钥匙列都必须提供有关钥匙，整个密钥的事实，除了密钥外。

4。Boyce-CODD正常形式（BCNF）：
BCNF是3NF的更严格版本。如果该表在3NF中，则在BCNF中，并且其非平凡的功能依赖项x-> y，x是超键，也就是说，x是候选键，或者是超级键。 BCNF旨在消除由于某些类型的功能依赖性而导致在3NF表中仍可能出现的异常的可能性。

1NF和2NF之间的主要区别是什么？

1NF和2NF之间的关键差异在于表中依赖关系的性质。

• 1NF专注于数据的结构，确保每个单元格包含原子值，并且数据顺序无关紧要。它不能解决数据项之间的关系。
• 另一方面， 2NF通过消除部分依赖性来建立1NF。当非键列仅取决于具有复合（多列）主键的一部分键的一部分时，就会发生部分依赖关系。在2NF中，每个非键列必须完全功能取决于整个主键。

为了说明，请考虑使用复合主键在1NF中的表。如果非钥匙列仅取决于主键的一部分，则违反2NF。例如，如果表跟踪订单具有复合主键（OrderID，ProductID）和ProductPrice的列仅取决于ProductID，则将productPrice移至单独的表（使用ProductID作为主键）将原始表格带入2NF。

3NF如何帮助减少数据冗余？

第三正常形式（3NF）通过消除及物依赖性来降低数据冗余性起着至关重要的作用。当非键列取决于另一个非键列时，会发生及依赖性，这又取决于主键。

例如，考虑一个2NF中的表，其中包括员工ID（主要密钥），deconcoldID和DepartmentName的列。如果部门名称依赖于部门ID，而部门又取决于员工，则部门名称通过dectionsID对员工ID具有传递性依赖性。此设置可以导致数据冗余，因为表中可以多次重复相同的部门名称。

为了解决这个问题，3NF将需要将部门名称转移到单独的部门表（以部门为主要键），从而消除了传递性依赖性。该归一化步骤可确保部门名称仅存储一次，从而减少冗余并提高数据完整性。当需要更新时，必须仅在一个地方进行，以最大程度地减少矛盾的风险。

您能提供一个何时比3NF优先使用BCNF的示例吗？

当存在功能依赖性时，Boyce-CODD正常形式（BCNF）比第三正常形式（3NF）优选，而确定依赖性（依赖的左侧）不是超级钥匙。 BCNF提供了更严格的标准，以消除可以在3NF表中持续存在的异常。

考虑一个涉及大学课程注册系统的示例：

表：CoursereGistration

• 列：StudentId，Courseid，教练

• 功能依赖性：

  • （StudentId，CourseID） - >教师（主键）
  • 教师 - >课程（教练只教一门课程）

在这种情况下，表格为3NF，因为没有传递依赖性。但是，它违反了BCNF，因为教师 - > courseId意味着不是超级关键的教师，它决定了另一个非关键列，课程ID。

为了满足BCNF，我们需要将表分为两者：

Table1：CoursereGistration

• 列：StudentId，Courseid，教练
• 主键：（ studentId，CourseID）

Table2：教师

• 列：教师，课程
• 主键：教师

通过这样做，我们确保功能依赖性中的每个决定因素都是超键，从而满足BCNF标准。这种分离消除了潜在的异常情况，例如插入，删除和更新如果表保留在3NF中，可能会发生的异常。

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