C语言实现函数依赖集F下属性集X闭包算法
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更新于2024-09-10
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"C语言实现计算属性集X关于函数依赖集F闭包的算法,用于数据库理论中的关系规范化分析。"
在数据库理论中,函数依赖(Function Dependency, FD)是描述属性间关系的重要概念,它定义了在一个关系模式中,如果知道一个属性集X的值,就可以唯一确定另一个属性Y的值。闭包(Closure)是函数依赖集F关于属性集X的所有可能推导出的属性集合,用数学符号表示为X+。这个程序实现了计算X+的算法。
首先,我们看程序中的数据结构定义。`FunctionDependence` 结构体用来存储函数依赖,包含两个成员:`str_X` 代表依赖左边的属性集,`str_Y` 代表依赖右边的属性集。例如,"A->BC" 表示一个函数依赖,其中 `str_X` 为 "A",`str_Y` 为 "BC"。
接着,程序定义了一些辅助函数:
1. `DeleteRepeatChar` 函数用于去除字符串中的重复字符,保持属性集的唯一性。
2. `BubbleSort` 是冒泡排序,对属性集合进行排序,便于后续处理。
3. `Compare` 作为比较函数,用于冒泡排序中的元素比较。
4. `ClosureConnectSort` 对两个已排序的属性集合进行合并,并去重。
5. `GetAttributes` 用于从函数依赖集中提取所有不同的属性,组成全属性集 `attributes_U`。
6. `F_Read` 读取用户输入的函数依赖集,存储到 `FunctionDependence` 数组中。
7. `X_Closure` 是核心函数,它计算属性集X关于函数依赖集F的闭包。
在 `main` 函数中,首先读取函数依赖集F的数量 `n` 和依赖集合,然后获取全属性集 `attributes_U`。接着,用户输入属性集X,程序调用 `X_Closure` 计算X的闭包 `closure_X`。
`X_Closure` 的实现通常是通过迭代的方式来逐步扩展X,直到没有新的属性可以被添加到闭包中为止。这个过程涉及到函数依赖的应用,每次找到一条函数依赖使得X能推导出新的属性,就将这个属性添加到闭包中,并继续寻找下一条依赖。这个算法通常基于 Armstrong 的推理规则,包括平凡推理规则、增广规则和传递规则。
通过这个C程序,我们可以理解如何在实际编程中应用数据库理论,特别是计算函数依赖的闭包,这对于关系数据库的设计与规范化具有重要意义。关系规范化是数据库设计的重要步骤,它通过消除冗余和依赖,提高数据的一致性和完整性。函数依赖的闭包计算是这一过程中的基础工具。
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王先森F
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