Normalization Examples

Normalization in Practice

Let's walk through normalizing a real-world example step by step.

Example: Online Store

  UNNORMALIZED: Orders Table
  ┌─────┬────────┬─────────────────────┬─────────┬────────────┐
  │Order│Customer│Products             │Quantities│ Total     │
  ├─────┼────────┼─────────────────────┼─────────┼────────────┤
  │ 1   │ Alice  │ Phone, Charger      │ 1, 2    │ 600       │
  │ 2   │ Bob    │ Laptop              │ 1       │ 1200      │
  │ 3   │ Alice  │ Keyboard, Mouse     │ 1, 3    │ 130       │
  └─────┴────────┴─────────────────────┴─────────┴────────────┘

Step 1: Convert to 1NF

  1NF: Atomic values, no repeating groups
  ┌─────┬────────┬──────────┬───────┬────────┐
  │Order│Customer│ Product  │ Qty   │ Price  │
  ├─────┼────────┼──────────┼───────┼────────┤
  │ 1   │ Alice  │ Phone    │ 1     │ 500    │
  │ 1   │ Alice  │ Charger  │ 2     │ 50     │
  │ 2   │ Bob    │ Laptop   │ 1     │ 1200   │
  │ 3   │ Alice  │ Keyboard │ 1     │ 100    │
  │ 3   │ Alice  │ Mouse    │ 3     │ 10     │
  └─────┴────────┴──────────┴───────┴────────┘

Step 2: Convert to 2NF

  2NF: Remove partial dependencies (PK = OrderID + Product)

  Orders                OrderItems              Products
  ┌─────┬────────┐     ┌─────┬─────────┬─────┐  ┌─────────┬──────┐
  │ ID  │Customer│     │Order│Product  │ Qty │  │ Name    │Price │
  ├─────┼────────┤     ├─────┼─────────┼─────┤  ├─────────┼──────┤
  │ 1   │ Alice  │     │ 1   │ Phone   │ 1   │  │ Phone   │ 500  │
  │ 2   │ Bob    │     │ 1   │ Charger │ 2   │  │ Charger │ 50   │
  │ 3   │ Alice  │     │ 2   │ Laptop  │ 1   │  │ Laptop  │ 1200 │
  └─────┴────────┘     │ 3   │ Keyboard│ 1   │  │ Keyboard│ 100  │
                       │ 3   │ Mouse   │ 3   │  │ Mouse   │ 10   │
                       └─────┴─────────┴─────┘  └─────────┴──────┘

Step 3: Convert to 3NF

  3NF: Remove transitive dependencies

  If Customers has CustomerID → CustomerName → CustomerCity → CityZip

  Fix: Separate Customers and Cities tables

  Customers           Orders            OrderItems          Products
  ┌────┬──────┬─────┐ ┌────┬─────┐    ┌─────┬──────┬───┐ ┌────┬─────┐
  │ ID │ Name │City │ │ ID │Cust │    │Order│Prod  │Qty│ │ ID │Name │
  ├────┼──────┼─────┤ ├────┼─────┤    ├─────┼──────┼───┤ ├────┼─────┤
  │ 1  │Alice │ NYC │ │ 1  │ 1   │    │ 1   │Phone │ 1 │ │ 1  │Phone│
  │ 2  │Bob   │ LA  │ │ 2  │ 2   │    │ 1   │Charg │ 2 │ │ 2  │Laptop│
  └────┴──────┴─────┘ │ 3  │ 1   │    │ 2   │Laptop│ 1 │ └────┴─────┘
                      └────┴─────┘    │ 3   │Keybd │ 1 │
                                      │ 3   │Mouse │ 3 │
                                      └─────┴──────┴───┘