Normalization in DBMS- 1NF, 2NF, 3NF, BCNF Hindi Notes with Example

What is Normalization in DBMS | what is Normal Form in DBMS | Normalization Example | Types Of Normalization Form | Need of Normalization in DBMS | 1NF, 2NF, 3NF, BCNF, 4NF and 5NF in DBMS

What is Normalization in DBMS

Normalization को सर्वप्रथम 1972 में कोड द्वारा प्रतिपादित किया गया था, Database normalization रिलेशनल स्कीमा को उनके फंक्शनल डिपेंडेंसी और प्राइमरी- की के आधार पर विशलेषण करने की प्रक्रिया है

Normalization Benefits in Database - इसका मुख्य उद्देश्य निम्न्न विशेषताओ को प्राप्त करना है 

Redundancy Minimizing

Performance Improvement

Query Optimization

Minimizing Insertion, Deletion, Modification Anomalies

असंतुस्ट रिलेशनल स्कीमा जो निश्चित स्थितियों (नॉर्मल फॉर्म टेस्ट) से मेल नही खाती वे छोटे छोटे रिलेशनल स्कीमा में तोड़ दिए जाते है जो टेस्ट से मेल खाते है और इच्छित विशेषताओ को धारण करते है

Edgar F. Codd ने तीन नॉर्मल फॉर्म को प्रतिपादित किया जो 1NF, 2NF and 3NF कहलाते है, 3NF (Third Normal Form) की ठोस परिभाषा को – Boyce-Codd Normal Form (BCNF) Boyce और Codd द्वारा 1974 में प्रतिपादित किया गया था

ये सभी नॉर्मल फॉर्म एक रिलेशन के एट्रिब्यूट के बिच फंक्शनल डिपेंडेंसी पर आधारित है, इसके बाद Fourth Normal Form (4NF) and Fifth Normal Form (5NF) को प्रतिपादित किया गया जोकि मल्टीवैल्यू डिपेंडेंसी और ज्वाइन डिपेंडेंसी पर आधारित है

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What is Normal Form in DBMS

डिजाइनिंग डाटाबेस, सिस्टम एनालिसिस और डिजाइन तकनीक के भाग की तरह डाटा एनालिसिस को सम्मिलित किया गया है, डाटा एनालिसिस एक प्रोसेस का यूज़ करती है जो Normalization कहलाती है जो एन्टिटी और सिस्टम से प्रचुरता को कम करती है, अत डाटा संघटन की भविष्य की आवश्यकताओ के लिए डाटा मॉडल को बनाती है

इस प्रकार हम कह सकते है की normalization एक एसी तकनीक है जो Transactional Database and Data warehousing के लिए सारणी के घटकों को संगठित करती है

नॉर्मल फॉर्म की संख्या रिलेशन को वर्गीकृत करने के लिए स्पष्ट की जा चुकी है, प्रत्येक नॉर्मल फॉर्म इसके साथ सम्मिलित होती है, कन्सट्रेंट की संख्या जो फंक्शनल निर्भरताओ का ही एक प्रकार है रिलेशन के साथ सम्मलित किया जा सकता है

नॉर्मल फॉर्म का उपयोग के सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है की अनियमितता के विभिन्न प्रकार और असंगतता डाटाबेस में प्रदर्शित नही की जा सकती है
  

Types of Normalization Form

Database normalization process is divided into following the normal form

First Normal Form (1NF)

Second Normal Form (2NF)

Third Normal Form (3NF)

Boyce-Codd Normal Form (BCNF)

Fourth Normal Form (4NF)

Fifth Normal Form (5NF)

First Normal Form (1NF) Normalization With Example

केवल एक मान प्रत्येक एट्रिब्यूट के साथ सम्मिलित होता है और वेल्यूज, मानो का सेट नही होती, एक डाटाबेस फर्स्ट नॉर्मल फॉर्म (1NF) में होता है यदि प्रत्येक रिलेशन स्कीमा 1NF में डाटाबेस योजना डाटाबेस स्कीमा में सम्मिलित की जाती है यहा पर कम्पोजिट एट्रिब्यूट नही होते है और प्रत्येक एट्रिब्यूट सिंगल होता है और केवल एक विशेषता को वर्णित करता है

1NF Example –

Faculty Dep.	Professor	Course Preference
Chemistry	Abhay Singh	Course	Course Dep.
		566	Computer Sc.
		521	Mathematics
		559	Chemistry
Computer Sc.	Rahul Jain	532	Decision Sc.
		549	Computer Sc.
		550	Mathematics
Mathematics	Vivek Shukla	569	Mathematics
		561	Computer Sc.
		563	Decision Sc.
		585	Chemistry
		731	Decision Sc.

                              Course Preference (Unnormalized Relation)

Faculty Dep.	Professor	Course Preference
		Course	Course Dep.
Chemistry	Abhay Singh	566	Computer Sc.
Chemistry	Abhay Singh	521	Mathematics
Chemistry	Abhay Singh	559	Chemistry
Computer Sc.	Rahul Jain	532	Decision Sc.
Computer Sc.	Rahul Jain	549	Computer Sc.
Computer Sc.	Rahul Jain	550	Mathematics
Mathematics	Vivek Shukla	569	Mathematics
Mathematics	Vivek Shukla	561	Computer Sc.
Mathematics	Vivek Shukla	563	Decision Sc.
Mathematics	Vivek Shukla	585	Chemistry
Mathematics	Vivek Shukla	731	Decision Sc.

                                         Course Preference (1NF)

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Second Normal Form (2NF) Normalization With Example

एक रिलेशन Second normal form (2NF) में कहा जा सकता है यदि ये 2NF में होता है और की-एट्रिब्यूट पर फंक्शनली निर्भर नॉन-की एट्रिब्यूट होता है फिर भी यदि की एक से अधिक एट्रिब्यूट रखती है तो नॉन-की एट्रिब्यूट, की एट्रिब्यूट के भाग के ऊपर फंक्शनली निर्भर नही हो सकती अत 2NF तब रोकी जा सकती है जब तक की कंपोजिट की होती है, इसको हम निम्न्न Teacher relation से समझते है –

2NF Example –

Course	Professor	Room	Room-Cap.	Enrol-limit
105	Gaurav Gupta	A221	100	100
111	Rahul Jain	B111	250	125
121	P.D Rathi	C101	90	70
161	Vinay Singh	A225	75	95
191	Sujit Sinha	C121	65	85

Teacher Relation

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Third Normal Form (3NF) Normalization With Example

Third normal form (3NF) की आवश्यकता वहाँ होगी जहाँ रिलेशन टपल में सभी एट्रिब्यूट केवल की-एट्रिब्यूट के ऊपर फंक्शनली निर्भर नही होते है तो यहाँ पर डाटा का अनावश्यक दोहराव हो जाता है निम्न्न example के द्वारा इसे समझा जा सकता है-

यहाँ पर रोल न., की है और अन्य एट्रिब्यूट इसके ऊपर फंक्शनली निर्भर है अत: ये 2NF में है यह पता है की कॉलेज में 1st year के सभी स्टूडेंट्स om Hostel में रहते है, 2nd year के सभी स्टूडेंट्स jai hostel में रहते है तब नॉन-की एट्रिब्यूट हॉस्टल का नाम नॉन-की एट्रिब्यूट पर निर्भर होता है जेसा निचे बताया गया है

3NF Example –

Roll No.	Name	Department	Year	Hostel Name
01244	Rahul Verma	Botany	1	Om
01351	Mohit Gupta	Zoology	2	Jai
01551	Shashank Singhal	Mathematics	1	Om
22335	Manoj Banshal	Physics	3	Jagdish
02422	Sankar Sharma	Chemistry	2	Jai
03588	Raju Pathan	Geology	4	Hari

Student – Hostel Relation (2NF)

Boyce-Codd Normal Form (BCNF)

BCNF, 3NF की विस्तृत फॉर्म होती है, BCNF में यदि एक रिलेशन है तो यह 3NF में भी होना चाहिए, 3NF में हमने अभी प्राइमरी की के बारे में विचार किया है लेकिन BCNF में हम रिलेशन की सभी कैंडिडेट-की तक अपने विचार को बताते है जो विचार करने योग्य होते है और दो या दो से अधिक कैंडिडेट-की सामान्य एट्रिब्यूट को विभाजित करती है

BCNF मुख्य रूप से उपयोगी होती है क्योकि ये 3NF से अधिक सरल होती है इसे हम एक प्रोफेसर के रिलेशन से समझते है –

BCNF Example –

Professor Code	Department	Head of Dept.	Percent time
P1	Physics	Vinay Singh	50
P1	Mathematics	Sujit Sinha	50
P2	Chemistry	Swdesh Gupta	25
P2	Physics	Vinay Singh	75
P3	Mathematics	Sujit Sinha	100

Professor Relation

         

Multi Valued Dependency – MVD

MVD तब प्राप्त होती है जब दो या दो से अधिक इंडिपेंडेंट मल्टीवैल्यू फैक्ट समान रिलेशन में समान एट्रिब्यूट के साथ प्राप्त होता है 

Fourth Normal Form (4NF) Normalization

एक रिलेशन फोर्थ नॉर्मल फॉर्म (4NF) में होता है यदि ये BCNF में होता है और ये मल्टीवैल्यू डिपेंडेंसी को नही रखता है, यदि एक रिलेशन मल्टीवैल्यू डिपेंडेंसी को रखता है तो 4NF की जरूरत होती है 

4NF Example –

Relation in 4NF

Fifth Normal Form (5NF) Normalization

Fifth Normal Form (5NF) Join Dependency से सम्बंधित होती है जो टर्म का उपयोग रिलेशन स्कीमा की विशेषताओ को दर्शाने के लिए करती है जो दो सिंपल रिलेशन स्कीमा में विघटित नही की जा सकती है लेकिन तीन या तीन से अधिक सिंपल रिलेशन स्कीमा में तोड़ी जा सकती है

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