А. В. Брешенков Проектирование баз данных на основе информации табличного вида Допущено в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки диплом

Вид материала

Диплом

Содержание 4.2.1. Модель информации табличного вида 4.2.2. Модель реляционной таблицы

Подобный материал:

• Учебное пособие Допущено Министерством образования Российской Федерации в качестве, 2582.59kb.
• Д. В. Андреев Программирование микроконтроллеров mcs-51, 2064.3kb.
• И. В. Борискина, А. А. Плотников, А. В. Захаров проектирование современных оконных, 1699.55kb.
• «История нового времени», 4001.1kb.
• Учебное пособие. 3-е изд., испр и доп, 125.38kb.
• М. В. Ломоносова Хрестоматия по истории государства и права зарубежных стран, 11295.75kb.
• В. В. Крупица Личность Коллектив Стиль отношений (социально-психологический аспект), 4876.34kb.
• И. М. Синяева, В. М. Маслова, В. В. Синяев сфера, 5230.77kb.
• И. К. Корнеев информационная безопасность и защита информации учебное пособие, 7667.6kb.
• Курслекций допущено умо по образованию в области социальной работы в качестве учебного, 2178.14kb.

4.2. Модели информации табличного вида и реляционных таблиц.

4.2.1. Модель информации табличного вида

Данные табличного вида (DT) представляются множеством DT = {Z, D}, где Z – множество заголовков, D - множество данных.

Z = {,…,,…,}, i = 1,n; n>=1, где n - степень множества заголовков.

Допустима ситуация, когда = . i = 1,n ; m = 1,n; i ≠ m , где n – степень множества заголовков, т.е. возможно полное совпадение заголовков.

В данных табличного вида возможны подзаголовки 1-го уровня, что формально выглядит следующим образом.

= {P,…,P,…,P}, j ₌ 1,k; k >=2, где k - степень множества подзаголовков i-го заголовка (1).

= {P,…,P,…,P}, t ₌ 1,m; m >=2, где m - степень множества подзаголовков p-го заголовка (2).

Допустима ситуация, когда P = P (3).

В данных табличного вида возможны подзаголовки 2-го уровня, что формально выглядит следующим образом.

P = {PP,…,PP,…,PP}, m = 1,f; f >= 2, где f - степень множества подзаголовков 2-го уровня ij-го подзаголовка 1-го уровня (4).

P = {PP,…,PP,…,PP}, r = 1,q; q >= 2, где q - степень множества подзаголовков 2-го уровня pt-го подзаголовка 1-го уровня (5).

Допустима ситуация, когда PP= PP(6).

Теоретически в данных табличного вида может быть больше уровней подзаголовков. Однако, как показывают экспертные оценки реальных табличных данных, обычно имеет место не более 2-х уровней подзаголовков. В связи с этим модель заголовков ограничим 3-мя уровнями.

На рис. 4.2.1 приведен реальный пример с подзаголовками.



Рис. 4.2.1. Пример с подзаголовками


Здесь заголовок ”Тип оборудования” включает в себя 4-е подзаголовка, заголовок “Цена” включает в себя 2-а подзаголовка.

D = {SD, Z}, где SD – множество строк данных (7).

Такого рода представление D допускает наличие нескольких заголовков и подзаголовков 1-го и 2-го уровней, расположенных в области данных. В том числе допускается наличие заголовков и подзаголовков, расположенных до, после и между строк данных. На рис. 4.2.2 приведен реальный пример с заголовками внутри области данных. Таковыми являются строки 10 и 13.



Рис. 4.2.2. Пример с заголовками внутри области данных


SD = {SD₁,…,SD_i…,SD_n}, i = 1,n; n >> 1, где n - мощность множества строк данных.

SD_i = {ED_i1...,ED_ij,…,ED_ik}, j ₌ 1,k; k >= 1, где k - степень множества элементов данных i-ой строки данных; ED_ij – элемент данных.

Для информации табличного вида должно выполняться следующее правило:

(ED) ( SD ED) ((z (Z z) (zED)) V ((PZ)) (z PZ) (PZ ED) V ((PPZ)) (PZ PPZ) (PPZ ED)

Т.е. каждому элементу данных соответствует заголовок или подзаголовок 1-го или 2-го уровней.

(ED) (SD ED ) (( TED (ED TED)), где TED = string V integer V datetime

Т.е. каждому элементу данных соответствует определенный тип данных.

В общем случае:


TED₁₁≠,…,≠TED_i1≠,…,≠TED_n1

… … … … … … … … … … …

TED_1j≠,…,≠TED_ij≠,…,≠TED_nj

… … … … … … … … … … …

TED_1k≠,…,≠TED_ik≠,…,≠TED_nk, i = 1,n; n>>1; j ₌ 1,k; k >= 1,

где n - мощность множества строк данных, k - степень множества элементов i-ой строки данных; Другими словами, значения типов данных одного столбца могут не совпадать.

Допустима ситуация, когда SD_i = SD_j , i = 1,n ; j=1,n; i≠j , где n – мощность множества данных, т.е. возможно полное совпадение строк данных.

4.2.2. Модель реляционной таблицы

Реляционная таблица (RT) представляется множеством RT = {Z, D}, где Z – множество заголовков, D - множество данных.

Z = {,…,,…,}, i = 1,n; n>=1, где n - степень множества заголовков.

Должно быть обеспечено условие ≠ , i = 1,n ; m = 1,n; i ≠ m (8), где n – степень множества заголовков, т.е. недопустимо совпадение заголовков.

D = {SD} (9), где SD – множество строк данных.

SD = {SD₁,…,SD_i…,SD_n}, i = 1,n; n >> 1, где n - мощность множества строк данных.

SD_i = {ED_i1...,ED_ij,…,ED_ik}, j ₌ 1,k; k >= 1, где k - степень множества i-ой строки данных; ED_ij – элемент данных.

Недопустима ситуация, когда внутри таблицы данных могут встретиться заголовки, т.е. должно выполнятся условие:

SD_i ≠ , i = 1,n; n >> 1; j ₌ 1,k; k >= 1 (10), где

n - мощность множества строк данных;

k - степень множества заголовков.

Для реляционных таблиц выполняется правило:

(ED)(SD ED) ((z(Z z) (z ED)

Т.е. каждому элементу данных соответствует только один заголовок.

(ED) (ED SD ) (( TED (ED TED)),

где TED = string V integer V datetime V real V logical

Т.е. каждому элементу данных соответствует определенный тип данных.

В реляционных таблицах обязательно выполнение следующего требования:

TED₁₁=,…,=TE D_i1=,…,=TE D_n1

… … … … … … … … … … …

TE D_1j=,…,=TE D_ij=,…,=TE D_nj

… … … … … … … … … … …

TE D_1k=,…,=TE D_ik =,…,=TE D_nk, i = 1,n; n>>1; j ₌ 1,k; k >= 1,

где n - мощность множества строк данных, k - степень множества i-ой строки данных; ED_ij – элемент данных. Другими словами, значения типов данных одного столбца должны совпадать.

Недопустима ситуация, когда SD_i = S D_j , i = 1,n ; j=1,n; i≠j , где n – мощность множества данных.

Т.е. невозможно полное совпадение строк данных.

Несмотря на некоторое сходство модели данных табличного вида и модели реляционной таблицы, в них имеются существенные различия. Сравнивая условия (1-7) в модели данных табличного вида и условия (9-10) в модели реляционной таблицы, нетрудно заметить, что эти условия не совпадают. В связи с этим для преобразования данных табличного вида в реляционные таблицы необходимо как минимум добиться выполнения условий (9 -10).

При этом целевая функция для условий (1-4) выглядит следующим образом:

((min(j)…min(i)…min(t))………

((min(m)…min(k)…min(r)), где

j - количество подзаголовков 1-го уровня 1-го заголовка;

t - количество подзаголовков 1-го уровня последнего заголовка;

m - количество подзаголовков 2-го уровня первого подзаголовка заголовка 1-го уровня;

r - количество подзаголовков 2-го уровня последнего подзаголовка заголовка 1-го уровня.

Другими словами число подзаголовков 1-го и 2-го уровней нужно минимизировать, а точнее совсем от них избавиться. Таким образом, будет реализована 1-ая нормальная форма - атрибуты реляционной таблицы должны быть атомарными.