用1NF/2NF/3NF/BCNF/4NF设计一个数据库设计的演变过程

假设我们要设计一个学校的数据库，包含以下实体和属性：

- 学生（学号，姓名，性别，年龄，所属班级）
- 教师（工号，姓名，性别，年龄，所属学院）
- 课程（课程编号，课程名称，学分，所属学院）
- 班级（班级编号，班级名称，所属学院）
- 成绩（学号，课程编号，成绩）

以下是不同范式下的数据库设计演变过程：

1. 第一范式（1NF）

在第一范式（1NF）中，每个属性都是原子的，即不可再分的。我们可以将上述实体和属性划分为以下关系表：

- 学生表（学号，姓名，性别，年龄，所属班级）
- 教师表（工号，姓名，性别，年龄，所属学院）
- 课程表（课程编号，课程名称，学分，所属学院）
- 班级表（班级编号，班级名称，所属学院）
- 成绩表（学号，课程编号，成绩）

2. 第二范式（2NF）

在第二范式（2NF）中，每个非主属性都必须完全依赖于主键，即不存在部分依赖。我们可以将成绩表拆分成以下两个表：

- 学生表（学号，姓名，性别，年龄，所属班级）
- 教师表（工号，姓名，性别，年龄，所属学院）
- 课程表（课程编号，课程名称，学分，所属学院）
- 班级表（班级编号，班级名称，所属学院）
- 学生选课表（学号，课程编号，成绩）

3. 第三范式（3NF）

在第三范式（3NF）中，不存在传递依赖，即非主属性不能依赖于其他非主属性。我们可以将学生表和班级表拆分为以下三个表：

- 学生表（学号，姓名，性别，年龄，班级编号）
- 教师表（工号，姓名，性别，年龄，所属学院）
- 课程表（课程编号，课程名称，学分，所属学院）
- 班级表（班级编号，班级名称，所属学院）
- 学生选课表（学号，课程编号，成绩）
- 班级表（班级编号，班级名称，所属学院）

4. 巴斯-科德范式（BCNF）

在巴斯-科德范式（BCNF）中，每个决定因素都包含唯一的候选键。在上述设计中，没有出现任何决定因素不包含唯一的候选键的情况，因此该设计已经符合BCNF。

5. 第四范式（4NF）

在第四范式（4NF）中，每个多值依赖都必须由候选键完全函数依赖。在上述设计中，没有出现多值依赖的情况，因此该设计已经符合4NF。