數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論習(xí)題答案.pdf

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第一章 第二章 5 設(shè)有一個 SPJ 數(shù)據(jù)庫，包括 S 、 P 、 J 、 SPJ 四個關(guān)系模式： S ( SNO , SNAME , STATUS , CITY ) ; P ( PNO , PNAME , COLOR , WEIGHT ) ; J ( JNO , JNAME , CITY ) ; SPJ ( SNO , PNO , JNO , QTY）; 供應(yīng)商表 S 由供應(yīng)商代碼（ SNO ） 、供應(yīng)商姓名（ SNAME ） 、供應(yīng)商狀態(tài) ( STATUS ） 、供應(yīng)商所在城市（ CITY ）組成； 零件表 P 由零件代碼（ PNO ） 、零件名（ PNAME ） 、顏色（ COLOR ） 、重量 ( WEIGHT ）組成； 工程項目表 J 由工程項目代碼（ JNO ） 、工程項目名（ JNAME ） 、工程項目所在城 市（ CITY ）組成； 供應(yīng)情況表 SPJ 由供應(yīng)商代碼 （ SNO ） 、 零件代碼 （ PNO ） 、 工程項目代碼 ( JNO ） 、 供應(yīng)數(shù)量（ QTY ）組成，表示某供應(yīng)商供應(yīng)某種零件給某工程項目的數(shù)量為 QTY 。今有 若干數(shù)據(jù)如下： SNO SNAME STATUS CITY S1 S2 S3 S4 S5 精 益 盛 錫 東方紅 豐泰盛 為 民 20 10 30 20 50 天津 北京 北京 天津 上海 PNO PNAME COLOR WEIGHT Pl P2 P3 P4 P5 P6 螺 母 螺 栓 螺絲刀 螺絲刀 凸 輪 齒 輪 紅 綠 藍(lán) 紅 藍(lán) 紅 12 17 14 14 40 30 JNO JNAME CITY J1 J2 J3 J4 J5 J6 J7 三 建 一 汽 彈簧廠 造船廠 機(jī)車廠 無線電廠 半導(dǎo)體廠 北京 長春 天津 天津 唐山 常州 南京 SNO PNO JNO QTY S1 S1 S1 S1 S2 S2 S2 S2 S2 S2 S3 S3 S4 S4 S4 S5 S5 S5 S5 P1 P1 P1 P2 四 P3 P3 四 P5 P5 P1 P3 P5 P6 P6 P： P3 P6 P6 J1 J3 J4 J2 n J2 J4 J5 n J2 J1 n J1 J3 J4 J4 J1 J2 J4 200 100 700 100 400 200 500 400 400 100 200 200 100 300 200 100 200 200 500 試分別用關(guān)系代數(shù)、AIJHA 語言、QBE 語言完成下列操作： (1)求供應(yīng)工程 n 零件的供應(yīng)商號 SNO； 答 (2)求供應(yīng)工程 n 零件 n的供應(yīng)商號 SNO； 答 關(guān)系代數(shù) (3)求供應(yīng)工程 n 紅色零件的供應(yīng)商號 SNO； 答 (4)求沒有使用天津供應(yīng)商生產(chǎn)的紅色零件的工程號 JNO； 答 解析 減法運(yùn)算中被減的部分是使用了天津供應(yīng)商生產(chǎn)的紅色零件的所有工程號，Π JNO 是全 部工程的工程號，兩者相減就是沒有使用天津供應(yīng)商生產(chǎn)的紅色零件的工程號，包括沒有使 用任何零件的工程號。 (5)求至少用了 S1 供應(yīng)商所供應(yīng)的全部零件的工程號 JNO。 答 關(guān)系代數(shù) 解析 上面公式中除號前的部分是所有工程與該工程所用的零件，除號后的部分是 S1 所供應(yīng) 的全部零件號。對于 SPJ 表中的某一個 JNO，如果該工程使用的所有零件的集合包含了 S1 所供應(yīng)的全部零件號，則該 JNO 符合本題條件，在除法運(yùn)算的結(jié)果集中。可以看到，使用 關(guān)系代數(shù)的除法運(yùn)算概念清晰，語言表達(dá)也很簡單。 第三章 3．用 SQL 語句建立第二章習(xí)題 5中的 4 個表。 答： 對于 S表：S(SNO，SNAME，STATUS，CITY)； 建 S表 CREATE TABLE S ( S N O CH A R(3) , S N A ME C H A R( 10) , S T A TU S CH A R( 2) , CI TY CH A R ( 10) ) ; 對于 P表：P( PNO, PNAME, COLOR, WEIGHT); 建 P表 CREATE TABLE P ( P N O CH A R(3) , P N A ME CH A R( 10) , COLOR CHAR(4), WEI G H T I NT) ; 對于 J 表：J(JNO，JNAME，CITY)； 建 J 表 CREATE TABLE J ( JN O CH A R( 3) , J N A ME C H A R( 10) , CI T Y CH A R( 10) ) ; 對于 SPJ 表：SPJ(SNO，PNO，JNO，QTY)； 建 SPJ 表 CREATE TABLE SPJ (SNO CHAR(3), PNO CHAR(3), JNO CHAR(3), Q T Y I N T ) ; 4．針對上題中建立的 4 個表試用 SQL 語言完成第二章習(xí)題 5 中的查詢。 ( 1) 求供應(yīng)工程 Jl 零件的供應(yīng)商號碼 SNO； SELECT SNO F RO M S P J W H E RE J N O = ‘ J l’ ; ( 2) 求供應(yīng)工程 J1 零件 P1 的供應(yīng)商號碼 SNO； SELECT SNO F RO M S P J WHERE JNO = ‘Jl’ AND PNO = ‘P1’; ( 3) 求供應(yīng)工程 J1 零件為紅色的供應(yīng)商號碼 SNO； SELECT SNO / *這是嵌套查詢* / F RO M S P J WHERE JNO = Jl AND PNO IN / *找出紅色零件的零件號碼 PNO * / (SELECT PNO F RO M P / *從 P表中找*/ WH ERE CO LO R =’紅’); 或 SELECT SNO F RO M S P J , P /*這是兩表連接查詢*/ WHERE JNO = J1 /*這是復(fù)合條件連接查詢*/ AND SPJ. PNO= P. PNO AND COLOR =’紅’； ( 4) 求沒有使用天津供應(yīng)商生產(chǎn)的紅色零件的工程號 JNO； 這里的第一種解法是使用多重嵌套查詢，第二種方法的子查詢是一個多表連接。 注意：從 J 表入手，以包含那些尚未使用任何零件的工程號。 SELECT JNO F RO M J WHERE NOT EXISTS (SELECT * F RO M S P J WH ERE S P J. JN O = J. JN O AND SNO IN ／*天津供應(yīng)商的 SNO*／ (SELECT SNO F RO M S WH ERE CI TY =’天津’) A ND P N O IN ／*紅色零件的 PNO *／ (SELECT PNO F RO M P WH ERE CO LO R=’紅’) ); 或 SELECT JNO F RO M J WHERE NOT EXISTS (SELECT * FROM SPJ, S, P W H E RE S P J . J N O = J . J N O AND SPJ. SNO = S. SNO AND SPJ. PNO = P. PNO AND S.CITY=’天津’ AND P. COLOR=’紅’); (5)求至少用了供應(yīng)商 S1 所供應(yīng)的全部零件的工程號 JNO(類似于《概論》P111 例 47)。 SELECT DISTINCT JNO FROM SPJ SPJZ WHERE NOT EXISTS /*這是一個相關(guān)子查詢*/ (SELECT * /*父查詢和子查詢均引用了 SPJ 表*/ F RO M S P J S P J X / *用別名將父查詢與子查詢中的 SPJ 表區(qū)分開*/ WHERE SNO=’S1’ AND NOT EXISTS (SELECT * FROM SPJ SPJY WHERE SPJY.PNO=SPJX.PNO AND SPJY.JNO=SPJZ.JNO))； 若設(shè) P表示謂詞“供應(yīng)商 S1 供應(yīng)了零件 y” ；q表示謂詞“工程 x 選用了零件 y” 。上述 查詢可以抽象為：要求這樣的工程 x，使(Vy)p→q 為真。即，對于所有的零件 y，滿足邏輯 蘊(yùn)涵 p→q。即，只要“供應(yīng)商 S1 供應(yīng)了零件 y”為真，則“工程 x 選用了零件 y”為真。 邏輯蘊(yùn)涵可以轉(zhuǎn)換為等價形式： 不存在這樣的零件 y，供應(yīng)商 S1 供應(yīng)了 y，而工程 x 沒有選用 y。 5．針對習(xí)題 3 中的 4 個表試用 SQI 語言完成以下各項操作： (1)找出所有供應(yīng)商的姓名和所在城市。 SELECT SNAME,CITY F RO M S ； ( 2) 找出所有零件的名稱、顏色、重量。 SELECT PNAME，COLOR，WEIGHT F RO M H ( 3) 找出使用供應(yīng)商 S1 所供應(yīng)零件的工程號碼。 SELECT JNO F RO M S P J WHERZ SNO=’S1’； ( 4) 找出工程項目 J2使用的各種零件的名稱及其數(shù)量。 SELECT P.PNAME，SPJ.QTY F RO M P ，SPJ WHERE P.PNO=SPJ.PNO AND SPJ.JNO=’J2’； ( 5) 找出上海廠商供應(yīng)的所有零件號碼。 SELECT DISTINCT PNO F RO M S P J WHERE SNO IN (SELECT SNO F RO M S WHERE CITY=’上?！?； ( 6) 找出使用上海產(chǎn)的零件的工程名稱。 SELECT JNAME P RO M J ，SPJ，S WHERE J.JNO=SPJ.JNO AND SPJ.SNO=S.SNO AND S.CITY=’上海’； 或 SELECT JNAME F RO M J WHERE JNO IN (SELECT JNO F RO M S P J ，S WHERK SPJ.SNO=S.SNO AND S.CITY=’上?！?； ( 7) 找出沒有使用天津產(chǎn)的零件的工程號碼。 SELECT JNO F RO M J WHERE NOT EXISTS (SELECT * P RO M S P J WHERE SPJ.JNO=J.JNO AND SNO IN (SELECT SNO F RO M S WHERE CITY=’天津’))； 或 SELECT JNO F RO M J WHERE NOT EXIST (SELECT F RO M S P J ，S WHERE SPJ..JNO=J.JNO AND SPJ.SNO=S.SNO AND S.CITY=’天津’)； ( 8) 把全部紅色零件的顏色改成藍(lán)色。 UPDATE P SET COLOR=’藍(lán)’ WHERE COLOR=’紅’； ( 9) 由 S5 供給 J4 的零件 P6 改為由 S3 供應(yīng)，請做必要的修改。 UPDATE SPJ SET SNO=S3， WHERE SNO=’S5’ AND JNO=’J4’ AND PNO=’P6’； ( 1 0) 從供應(yīng)商關(guān)系中刪除 S2 的記錄，并從供應(yīng)情況關(guān)系中刪除相應(yīng)的記錄。 DELETE F RO M S P J WHERE SNO=’S2’； DELETE F RO M S WHERE SNO=’S2’； ( 1 1) 請將(S2,J6,P4,200)插入供應(yīng)情況關(guān)系。 INSERT INTO SPJ(SNO,JNO,PNO,QTY) /*INTO子句中指明列名*/ VALUES(S2,J6,P4,200)； / * 插入的屬性值與指明列要對應(yīng)*/ 或 I N S E R T I N T O S P J /*I N T O子句中沒有指明列名*/ VALUES(S2,P4,J6,200)； /*插入的記錄在每個屬性列上有值*/ / * 并且屬性列要和表定義中的次序?qū)?yīng)*/ 11．請為三建工程項目建立一個供應(yīng)情況的視圖，包括供應(yīng)商代碼(SNO)、零件代碼 (PNO)、供應(yīng)數(shù)量(QTY)。針對該視圖完成下列查詢： ( 1) 找出三建工程項目使用的各種零件代碼及其數(shù)量。 ( 2) 找出供應(yīng)商 S1 的供應(yīng)情況。 建視圖： CREATE VIEW V_SPJ AS SELECT SNO,PNO,QTY F RO M S P J WHERE JNO= (SELECT JNO F RO M J WHERE JNAME=’三建’)； 對該視圖查詢： ( 1) 找出三建工程項目使用的各種零件代碼及其數(shù)量。 SELECT PNO,QTY FROM V_SPJ； ’ ( 2) 找出供應(yīng)商 S1 的供應(yīng)情況。 SELECT PNO,QTY /* S1 供應(yīng)三建工程的零件號和對應(yīng)的數(shù)量*/ FROM V_SPJ WHERE SNO=’S1’； 第四章 8．今有兩個關(guān)系模式： ， 職工(職工號，姓名，年齡，職務(wù)，工資，部門號) 部門(部門號，名稱，經(jīng)理名，地址，電話號) 請用 SQL 的 GRANT 和 REVOKE 語句(加上視圖機(jī)制)完成以下授權(quán)定義或存取控 制功能： ( 1) 用戶王明對兩個表有 SELECT 權(quán)力。 GRANT SELECT ON 職工,部門 T O王明； ( 2) 用戶李勇對兩個表有 INSERT 和 DELETE 權(quán)力。 GRANT INSERT,DELETE ON 職工,部門 T O李勇； ( 3) 每個職工只對自己的記錄有 SELECT 權(quán)力。 GRANT SELECT ON 職工 WHEN USER()=NAME T O A L L ； 這里假定系統(tǒng)的 CRANT 語句支持 WHEN子句和 USER()的使用。 用戶將自己的名 字作為 ID。注意，不同的系統(tǒng)這些擴(kuò)展語句可能是不同的。 ( 4) 用戶劉星對職工表有 SELECT 權(quán)力，對工資字段具有更新權(quán)力。 GRANT SELECT,UPDATE(工資) ON 職工 T O劉星； ( 5) 用戶張新具有修改這兩個表的結(jié)構(gòu)的權(quán)力。 GRANT ALTER TABLE ON 職工,部門 T O張新； ( 6) 用戶周平具有對兩個表所有權(quán)力(讀，插，改，刪數(shù)據(jù))，并具有給其他用戶授權(quán) 的權(quán)力。 GRANT ALL PRIVILIGES ON 職工,部門 T O周平 WITH GRANT OPTION； ( 7) 用戶楊蘭具有從每個部門職工中 SELECT 最高工資、最低工資、平均工資的權(quán) 力，他不能查看每個人的工資。 首先建立一個視圖。然后對這個視圖定義楊蘭的存取權(quán)限。 CREATE VIEW部門工資 AS SELECT 部門,名稱,MAX(工資),MIN(工資),A VG(工資) F RO M職工,部門 W H E RE職工.部門號=部門.部門號 GROUP BY 職工.部門號； GRANT SELECT ON 部門工資 T O楊蘭； 9．把習(xí)題 8 中(1)—(7)的每一種情況，撤銷各用戶所授予的權(quán)力。 (1) REVOKE SELECT ON職工,部門 F RO M王明； (2) REVOKE INSERT,DELETE ON 職工,部門 F RO M李勇； (3) REOVKE SELECT ON職工 WHEN USER()=NAME F RO M A L L ； 這里假定用戶將自己的名字作為 ID，且系統(tǒng)的 REOVKE 語句支持 WHEN 子句， 系統(tǒng)也支持 USER()的使用。 (4) REVOKE SELECT,UPDATE ON 職工 F RO M劉星； (5) REVOKE ALTER TABLE ON 職工,部門 F RO M張新； (6) REVOKE ALL PRIVILIGES ON職工,部門 F RO M周平； (7) REVOKE SELECT ON部門工資 F RO M楊蘭； DROP VIEW 部門工資； 第五章 6．假設(shè)有下面兩個關(guān)系模式： 職工(職工號，姓名，年齡，職務(wù)，工資，部門號)，其中職工號為主碼； 部門(部門號，名稱，經(jīng)理名，電話)，其中部門號為主碼。 用 SQL語言定義這兩個關(guān)系模式， 要求在模式中完成以下完整性約束條件的定義： 定義每個模式的主碼；定義參照完整性；定義職工年齡不得超過 60 歲。 CREATE TABLE DEPT (Deptno NUMBER(2)， Deptname VARCHAR(10)， Manager VARCHAR(10)， PhoneNumber Char(12) CONSTRAINT PK_SC PRIMARY KEY(Deptno))； CREATE TABLE EMP (Empno NUMBER(4)， Ename VARCHAR(10)， Age NUMBER(2)， CONSTRAINT Cl CHECK(Aage<=60)， J o b V A RCH A R( 9) ， Sal NUMBER(7，2)， Deptno NUMBER(2)， CONSTRAINT FK_DEPTNO FOREIGN KEY(Depmo) REFERENCES DEPT(Deptno))； 第六章 2．建立一個關(guān)于系：學(xué)生、班級、學(xué)會等諸信息的關(guān)系數(shù)據(jù)庫。 描述學(xué)生的屬性有：學(xué)號、姓名、出生年月、系名、班號、宿舍區(qū)。 描述班級的屬性有：班號、專業(yè)名、系名、人數(shù)、人校年份。 描述系的屬性有：系名、系號、系辦公室地點(diǎn)、人數(shù)。 描述學(xué)會的屬性有：學(xué)會名、成立年份、地點(diǎn)；人數(shù)。 有關(guān)語義如下：一個系有若干專業(yè)，每個專業(yè)每年只招一個班，每個班有若干學(xué)生。一 個系的學(xué)生住在同一宿舍區(qū)。每個學(xué)生可參加若干學(xué)會，每個學(xué)會有若干學(xué)生。學(xué)生參加某 學(xué)會有一個入會年份。 請給出關(guān)系模式，寫出每個關(guān)系模式的極小函數(shù)依賴集，指出是否存在傳遞函數(shù)依 賴，對于函數(shù)依賴左部是多屬性的情況討論函數(shù)依賴是完全函數(shù)依賴，還是部分函數(shù)依賴。 指出各關(guān)系的候選碼、外部碼，有沒有全碼存在? 答 關(guān)系模式：學(xué)生 S(S#，SN，SB，DN，C#，SA) 班級 C(C#，CS，DN，CNUM，CDATE) 系 D(D#，DN，DA，DNUM) 學(xué)會 P(PN，DATEl，PA，PNUM) 學(xué)生一學(xué)會 SP(S#，PN，DATE2) 其中，S#一學(xué)號，SN 一姓名，SB—出生年月，SA 一宿舍區(qū) C # 一班號，CS一專業(yè)名，CNUM 一班級人數(shù)，CDATE 一入校年份 D #一系號，DN 一系名，DA 一系辦公室地點(diǎn)，DNUM 一系人數(shù) P N一學(xué)會名，DATEl 一成立年月，PA 一地點(diǎn)，PNUM 一學(xué)會人數(shù)，DATE2 一入 會年份 每個關(guān)系模式的極小函數(shù)依賴集： S ：S#→SN，S#→SB，S#→C#，C#→DN，DN→SA C ：C#→CS，C#→CNUM，C#→CDATE，CS→DN，(CS，CDATE) →C# ／*因為每個專業(yè)每年只招一個班*／ D ：D#→DN，DN→D#，D#-→DA，D#→DNUM ／*按照實(shí)際情況，系名和系號是一一對應(yīng)的*／ P ：PN→DATEl，PN→PA，PN→PNUM． S P ：(S#，PN) →DATE2 S中存在傳遞函數(shù)依賴：S#→DN，S#→SA，C#→SA ／*因為 S#→C#，C#→DN，DN→SA*／ C中存在傳遞函數(shù)依賴：C#→DN ／*因為 C#→CS，CS→DN *／ ( S #，PN) →DATE2 和(CS，CDATE) →C#均為 SP 中的函數(shù)依賴，是完全函數(shù)依 賴。 關(guān)系 候選碼 外部碼 全碼 S S # C#，DN 無 C C# ，(CS，CD A T E ) D N 無 D D#和D N 無 無 P P N 無 無 S P ( S #，P N ) S #，PN 無 解析 應(yīng)該根據(jù)題目中給出的有關(guān)語義寫出關(guān)系模式中的數(shù)據(jù)依賴， 有些依賴可以按照實(shí) 際情況寫出，也許題目中并沒有明顯指出。例如，按照實(shí)際情況，系名和系號是一一對應(yīng)的， 因此有 D#→DN，DN→D#。 第七章 18．現(xiàn)有一局部應(yīng)用，包括兩個實(shí)體： “出版社”和“作者” ，這兩個實(shí)體是多對多的 聯(lián)系，請讀者自己設(shè)計適當(dāng)?shù)膶傩?，畫?E-R 圖，再將其轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型(包括關(guān)系名、屬 性名、碼和完整性約束條件)。 答 E —R 圖為： 關(guān)系模型為： 作者(作者號，姓名，年齡，性別，電話，地址) 出版社(出版社號，名稱，地址，聯(lián)系電話) 出版(作者號，出版社號，書的數(shù)量) 出版關(guān)系的主碼作者號， 出版社號分別參照作者關(guān)系的主碼作者號和出版社關(guān)系的 主碼出版社號。 19．請設(shè)計一個圖書館數(shù)據(jù)庫，此數(shù)據(jù)庫中對每個借閱者保存讀者記錄，包括：讀 者號，姓名，地址，性別，年齡，單位。對每本書存有：書號，書名，作者，出版社。對每 本被借出的書存有讀者號、借出日期和應(yīng)還日期。要求：給出 E-R 圖，再將其轉(zhuǎn)換為關(guān)系 模型。 答 E —R 圖為： 關(guān)系模型為： 讀者(讀者號，姓名，地址，性別，年齡，單位) 書(書號，書名，作者，出版社) 借書(讀者號，書號，借出日期，應(yīng)還日期) 第九章 2．對學(xué)生—課程數(shù)據(jù)庫有如下的查詢： SELECT Cname F RO M S tud en t，Course，SC WHERE Student．Sno=SC．Sno AND SC．Cno= Course．Cno AND Student．Sdept=‘IS’ ； 此查詢要求信息系學(xué)生選修了的所有課程名稱；試畫出用關(guān)系代數(shù)表示的語法樹， 并用關(guān)系代數(shù)表達(dá)式優(yōu)化算法對原始的語法樹進(jìn)行優(yōu)化處理，畫出優(yōu)化后的標(biāo)準(zhǔn)語法樹。 答 第十一章 9．設(shè) T1，T2，T3 是如下的 3 個事務(wù)，設(shè) A的初始值為 0： T 1 ：A： ：A+2； T 2 ：A： ：A* 2； T 3 ：A：A** 2；(A←A 2 ) ( 1) 若這 3 個事務(wù)允許并行執(zhí)行，則有多少可能的正確結(jié)果，請一一列舉出來。 答 A的最終結(jié)果可能有 2、4、8、16。 因為串行執(zhí)行次序有 T1 T2 T3、 Tl T3 T2、 T2 Tl T3、 T2 T3 T1、 T3 T1 T2、 T3 T2 T1。 對應(yīng)的執(zhí)行結(jié)果是 16、8、4、2、4、2。 ( 2) 請給出一個可串行化的調(diào)度，并給出執(zhí)行結(jié)果 答 最后結(jié)果 A為 16，是可串行化的調(diào)度。 ( 3) 請給出一個非串行化的調(diào)度，并給出執(zhí)行結(jié)果。 答 最后結(jié)果 A為 0，為非串行化的調(diào)度。 ( 4) 若這 3 個事務(wù)都遵守兩段鎖協(xié)議，請給出一個不產(chǎn)生死鎖的可串行化調(diào)度。 答 (5)若這 3 個事務(wù)都遵守兩段鎖協(xié)議，請給出一個產(chǎn)生死鎖的調(diào)度。 答