卡诺图法与Q-M化简法:关系模式设计中的候选码与属性集闭包

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该论文主要探讨了在关系模式设计过程中如何有效地确定候选码和任意属性集的闭包,这是数据库设计中的关键步骤。作者张亦舜以浙江工商大学计算机与信息工程学院的背景,提出了一种新的方法论,将这两个问题与函数依赖图中的质蕴含确定和判断相联系。通过卡诺图,作者简化了确定候选码的过程,使得复杂的问题变得直观且易于处理。 卡诺图是一种图形工具,常用于逻辑函数的分析,尤其是用来表示二进制变量之间的逻辑关系。在关系数据库中,它可以用来直观展示函数依赖之间的相互作用。论文指出,利用卡诺图不仅可以确定候选码,还能通过判断属性集是否包含函数依赖的左部来计算属性集的闭包。这种方法在属性数量较少的情况下非常适用。 然而,当属性数量增大时,传统的卡诺图方法可能会变得效率低下。此时,论文引入了Quine-McCluskey(Q-M)化简法,这是一种更为通用的列表化简算法,用于高效地处理质蕴含问题。通过Q-M化简法,可以确定规范覆盖(一种满足函数依赖的有效集合),进一步构建必要质蕴含产生表,从而快速找到所有候选码和任意属性集的闭包。 定义1和定义2为关键概念,分别阐述了候选码和超码的定义,以及函数依赖的基本原理。候选码是不能进一步分解为更小超码的属性集,而超码则是满足函数依赖条件的属性集。函数依赖集的闭包指的是包含所有可能由原始函数依赖推导出的属性集。 论文的核心贡献在于将这些复杂的理论应用到实践中,通过具体的实例说明如何运用Q-M化简法进行计算,使得数据库设计者能够更有效地执行这些基础但重要的计算任务。同时,该工作也为后续的研究提供了实用的工具和技术,有助于提高关系数据库设计的效率和质量。