数据库原理:闭包
闭包:在关系模式R中为F所逻辑蕴含的函数依赖的全体叫做F的闭包
根据概念闭包是一堆函数依赖集合,即X-->Y这种形式,但为什么我们求得的 闭包(根据算法)
是X+={A,B,C}这种形式的呢(即单个字母集合)
该回答内容部分引用GPT,GPT_Pro更好的解决问题
闭包的形式为X+={A.B,C}是基于关系模式R的一种概念,它能够帮助我们求出关系模式R中的函数集合F的最小闭包。
闭包的定义:对于关系模式R中的函数集合F,当且仅当F所有可达属性都在F中时,称F为闭包。
算法原理:对于求解F的闭包,首先要将F中函数表示成路径形式,然后用一个图来表示F中函数之间的关系,然后使用遍历算法把图中所有可达属性都遍历一遍,最后将所有可达属性加入到集合中,就可以得到F的最小闭包。
代码如下:
def getClosure(f):
# 将F中函数表示成路径形式
graph = {}
for func in f:
start, end = func.split('->')
if start not in graph:
graph[start] = []
graph[start].append(end)
# 遍历算法把图中所有可达属性都遍历一遍
closure = set()
def dfs(node):
if node in closure:
return
closure.add(node)
if node in graph:
for n in graph[node]:
dfs(n)
for key in graph:
dfs(key)
# 返回F的最小闭包
return closure
如果回答有帮助,望采纳。
该回答引用ChatGPT
在关系模型中,一个函数依赖是指如果在关系模式 $R$ 中,存在 $X\rightarrow Y$,那么 $X$ 的取值决定了 $Y$ 的取值,即 $Y$ 是 $X$ 的函数。在关系模式中,可以存在多个函数依赖,它们可能相互依赖,形成一个函数依赖集合 $F$。
函数依赖的闭包表示 $F$ 中所有函数依赖的集合,包括那些可以通过 $F$ 中的函数依赖推导出来的函数依赖。闭包的计算通常使用 Armstrong Axioms 或者其他算法,例如图形算法或基于矩阵的算法。其中,Armstrong Axioms 算法是比较常见的算法。
在 Armstrong Axioms 算法中,计算闭包的过程通常是从函数依赖的左部开始,逐渐推导出更多的函数依赖,直到不能再推导为止。具体地,如果 $X\rightarrow Y$,而且 $Y$ 不是单属性,那么就需要将 $Y$ 分解为单属性,并递归计算其闭包。
例如,如果有一个关系模式 $R(A,B,C,D,E)$,其中有以下函数依赖集合 $F$:
A -> BC
B -> D
C -> AE
E -> A
那么我们可以从 $A$ 开始计算其闭包:
$A\rightarrow BC$,因此 $A$ 的闭包中包含 $BC$。
对于 $B$,$B\rightarrow D$,因此 $B$ 的闭包中包含 $D$。
对于 $C$,$C\rightarrow AE$,因此 $C$ 的闭包中包含 $A$ 和 $E$。
对于 $E$,$E\rightarrow A$,因此 $E$ 的闭包中包含 $A$。
综合以上计算,我们可以得到:
A+ = {A,B,C,E}
B+ = {B,D}
C+ = {A,B,C,E}
D+ = {D}
E+ = {A,B,C,E}
可以看到,闭包中的属性都是单属性,而不是多个属性的集合。因此,对于闭包中的函数依赖,它们都是单属性到单属性的依赖关系,而不是多个属性到多个属性的依赖关系。
其实求得是不同的闭包,假设有一个关系模式R(U),X,Y属于U,根据定义求得的闭包是整个函数的即是F,但是一般出题目给我们求的是单个属性的即是X+,或者Y+。这也是把一个需要计算F+才能解决的问题简化成计算X+就能解决问题。