數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論期末考試試題.doc

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2004-2005學(xué)年第二學(xué)期期末考試D2002級(jí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)《數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用》課程試題 一、選擇題（15分，每空1分）： 1．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，物理數(shù)據(jù)獨(dú)立性（physical data independence）是指____。 A．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的相互獨(dú)立 B．應(yīng)用程序與DBMS的相互獨(dú)立 C．應(yīng)用程序與存儲(chǔ)在磁盤(pán)上數(shù)據(jù)庫(kù)的物理模式是相互獨(dú)立的 D．應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)相互獨(dú)立 2．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)是____、數(shù)據(jù)獨(dú)立、減少數(shù)據(jù)冗余、避免數(shù)據(jù)不一致和加強(qiáng)了數(shù)據(jù)保護(hù)。 A．?dāng)?shù)據(jù)共享 B．?dāng)?shù)據(jù)存儲(chǔ) C．?dāng)?shù)據(jù)應(yīng)用 D．?dāng)?shù)據(jù)保密 3．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的查詢(xún)、插入、修改和刪除等操作的數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)言稱(chēng)為_(kāi)___。 A．?dāng)?shù)據(jù)定義語(yǔ)言（DDL） B．?dāng)?shù)據(jù)管理語(yǔ)言 C．?dāng)?shù)據(jù)操縱語(yǔ)言（DML） D．?dāng)?shù)據(jù)控制語(yǔ)言 4．在關(guān)系代數(shù)的專(zhuān)門(mén)關(guān)系運(yùn)算中，從表中取出滿(mǎn)足條件的屬性的操作稱(chēng)為①B；從表中選出滿(mǎn)足某種條件的元組的操作稱(chēng)為②A；將兩個(gè)關(guān)系中具有共同屬性值的元組連接到一起構(gòu)成新表的操作稱(chēng)為③ C。 A．選擇 B．投影 C．連接 D．掃描 5．關(guān)系模型中，一個(gè)候選碼____。 A．可由多個(gè)任意屬性組成 B．至多由一個(gè)屬性組成 C．可由一個(gè)或多個(gè)其值能唯一標(biāo)識(shí)該關(guān)系模式中任何元組的屬性組成 D．必須由多個(gè)屬性組成 6．SQL語(yǔ)言是____語(yǔ)言。 A．層次數(shù)據(jù)庫(kù) B．網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù) C．關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) D．非數(shù)據(jù)庫(kù) 7．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)中只存放視圖的________。 A．操作 B．對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù) C．定義 D．限制 8．關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)范化是為解決關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中____問(wèn)題而引入的。 A．?dāng)?shù)據(jù)冗余 B．提高查詢(xún)速度 C．減少數(shù)據(jù)操作的復(fù)雜性 D．保證數(shù)據(jù)的安全性和完整性 9．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)通常提供授權(quán)功能來(lái)控制不同用戶(hù)訪問(wèn)數(shù)據(jù)的權(quán)限，這主要是為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的________。 A．可靠性 B．一致性 C．完整性 D．安全性 10．若事務(wù)T對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象A加上S鎖，則________。 A．事務(wù)T可以讀A和修改A，其它事務(wù)只能再對(duì)A加S鎖，而不能加X(jué) 鎖。 B．事務(wù)T可以讀A但不能修改A，其它事務(wù)能對(duì)A加S鎖和X鎖。 C．事務(wù)T可以讀A但不能修改A，其它事務(wù)只能再對(duì)A加S鎖，而不能加X(jué) 鎖。 D．事務(wù)T可以讀A和修改A，其它事務(wù)能對(duì)A加S鎖和X鎖。 11．事務(wù)的原子性是指________。 A．事務(wù)中包括的所有操作要么都做，要么都不做 B．事務(wù)一旦提交，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的改變是永久的 C．一個(gè)事務(wù)內(nèi)部的操作及使用的數(shù)據(jù)對(duì)并發(fā)的其他事務(wù)是隔離的 D．事務(wù)必須是使數(shù)據(jù)庫(kù)從一個(gè)一致性狀態(tài)變到另一個(gè)一致性狀態(tài) 12．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)中的封鎖機(jī)制（locks）是____的主要方法。 A．完整性 B．安全性 C．并發(fā)控制 D．恢復(fù) 13．對(duì)并發(fā)操作若不加以控制，可能會(huì)帶來(lái)數(shù)據(jù)的____問(wèn)題。 A．不安全 B．死鎖 C．死機(jī) D．不一致 二、填空題（15分，每空1分）： 1．傳統(tǒng)的集合“并、交、差”運(yùn)算施加于兩個(gè)關(guān)系時(shí)，這兩個(gè)關(guān)系的①屬性個(gè)數(shù)必須相等，②相對(duì)應(yīng)的屬性值必須取自同一個(gè)域。 2．指出下列縮寫(xiě)的含義：DBMS ①DBMS數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、DBA ②DBA數(shù)據(jù)庫(kù)管理員。 3．在關(guān)系A(chǔ)（S，SN，D）和B（D，CN，NM）中，A的主碼是S，B的主碼是D，則D在S中稱(chēng)為_(kāi)_外碼__。 4．?dāng)?shù)據(jù)冗余可能導(dǎo)致的問(wèn)題有①浪費(fèi)存儲(chǔ)空間及修改麻煩和② 5．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)在運(yùn)行過(guò)程中可能產(chǎn)生的故障有①Transaction failure ②System crash ③Disk failure 三、判斷題（10分，每小題5分）：判斷下述結(jié)論是否正確，對(duì)正確的結(jié)論加以證明，對(duì)錯(cuò)誤的結(jié)論說(shuō)明原因（或舉一反例進(jìn)行說(shuō)明）。 1．view可串行化的調(diào)度(schedule)一定也是沖突(conflict)可串行化的調(diào)度。 結(jié)論錯(cuò)誤。例如581頁(yè)Schedule 9 is a view serializable schedule but is not a conflict serializable schedule. 2．在確定關(guān)系的候選碼時(shí)，如果屬性X在函數(shù)依賴(lài)的左右都不出現(xiàn)，則候選碼中必不包含X。 結(jié)論錯(cuò)誤。在確定關(guān)系的候選碼時(shí)，如果屬性X在函數(shù)依賴(lài)的左右都不出現(xiàn)，則候選碼中必包含X，因?yàn)橹挥蠿能夠函數(shù)決定X。 四、簡(jiǎn)答題： 2．什么是關(guān)系的外碼？并舉例說(shuō)明。 答：關(guān)系模式R中屬性或?qū)傩越MX并非R的碼，但X是另一個(gè)關(guān)系模式的碼，則稱(chēng)X是R的外部碼，也稱(chēng)外碼。 學(xué)生數(shù)據(jù)庫(kù)中有關(guān)系STUDENT（SNO，SNAME，SEX，AGE）、關(guān)系COURSE（CNO，CNAME）和關(guān)系SC（SNO，CNO，GRADE），SC關(guān)系中SNO是外碼，其參照關(guān)系是STUDENT；CNO也是外碼，其參照關(guān)系是COURSE。 3．如何通過(guò)定義視圖和存取控制保證數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性？并用SQL語(yǔ)言舉例說(shuō)明。 視圖能夠?qū)C(jī)密數(shù)據(jù)提供安全保護(hù)。有了視圖機(jī)制，就可以在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，對(duì)不同的用戶(hù)定義不同的視圖，使機(jī)密數(shù)據(jù)不出現(xiàn)在不應(yīng)看到這些數(shù)據(jù)的用戶(hù)視圖上，這樣就由視圖的機(jī)制自動(dòng)提供了對(duì)機(jī)密數(shù)據(jù)的安全保護(hù)功能。例如Student表涉及三個(gè)系的學(xué)生數(shù)據(jù)，可以在其上定義三個(gè)視圖，每個(gè)視圖只包含一個(gè)系的學(xué)生數(shù)據(jù)，并只允許每個(gè)系的學(xué)生查詢(xún)自己所在系的學(xué)生視圖。 例：建立信息系學(xué)生的視圖。 CREATE VIEW IS_Student AS SELECT Sno, Sname, Sage FROM Student WHERE Sdept=IS; 數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性是指保護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)，防止不合法的使用所造成的數(shù)據(jù)泄露和破壞。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中保證數(shù)據(jù)安全性的主要措施是進(jìn)行存取控制，即規(guī)定不同用戶(hù)對(duì)于不同數(shù)據(jù)對(duì)象所允許執(zhí)行的操作，并控制各用戶(hù)只能存取他有權(quán)存取的數(shù)據(jù)。不同的用戶(hù)對(duì)不同的數(shù)據(jù)應(yīng)具有何種操作權(quán)力，是由DBA和表的建立者（即表的屬主）根據(jù)具體情況決定的，SQL語(yǔ)言則為DBA和表的屬主定義和回收這種權(quán)力提供了手段。 例：把查詢(xún)Student表權(quán)限授給用戶(hù)U1。 GRANT SELECT ON TABLE Student TO U1; 五 應(yīng)用題 1. 已知 R U={ A,B,C,D,E } F={AB C, C D,D E} R的一個(gè)分解r={ R1( A,B,C )，R2(C,D)， R3(D,E) } 判斷r是否為無(wú)損連接？ 1.構(gòu)造一個(gè)初始二維表如下圖 2.運(yùn)用函數(shù)依賴(lài)后，二維表最終變?yōu)槿缦卤硭? A B C D E R1 a1 a2 a3 R2 a3 a4 R3 a4 a5 A B C D E R1 a1 a2 a3 a4 a5 R2 a3 a4 a5 R3 a4 a5 因此該分解是無(wú)損連接的。 2三個(gè)表即學(xué)生表S、課程表C和學(xué)生選課表SC，它們的結(jié)構(gòu)如下： S（S＃, SN, SEX, AGE, DEPT） C（C＃, CN） SC（S＃, C＃, GRADE） 其中：S＃為學(xué)號(hào)，SN為姓名，SEX為性別，AGE為年齡，DEPT為系別，C＃為課程號(hào)，CN為課程名，GRADE．為成績(jī)。 (1) 檢索所有比“王華”年齡大的學(xué)生姓名、年齡和性別 （1）SELECT SN,AGE,SEX FROM S WHERE AGE>(SELECT AGE FROM S WHERE SN=’王華’) (2) 檢索選修課程“C2”的學(xué)生中成績(jī)最高的學(xué)生的學(xué)號(hào) （2）SELECT S# FROM SC WHERE C#=’C2’AND GRADE=(SELECT MAX(GRADE) FROM SC WHERE C#=’C2’) (3) 檢索學(xué)生姓名及其所選修課程的課程號(hào)和成績(jī) （3）SELECT SN, C#,GRADE FROM S,SC WHERE S. S#=SC. S# (4) 檢索選修四門(mén)課程的學(xué)生總成績(jī) SELECT S#,SUM(GRADE) FROM SC GROUP BY S# HAVING COUNT(C#)=4 3 由Armstrong公理證明： 合并規(guī)則：若X->Z , X->Y, 則X->YZ 證明： 因?yàn)?XY 所以 XXY （增廣律） 因?yàn)? XZ 所以 XYZY （增廣律） 所以 XYZ （傳遞律） 六、綜合題： 1.．設(shè)工廠里有一個(gè)記錄職工每天日產(chǎn)量的關(guān)系模式： R（職工編號(hào)，日期，日產(chǎn)量，車(chē)間編號(hào)，車(chē)間主任）。 如果規(guī)定：每個(gè)職工每天只有一個(gè)日產(chǎn)量； 每個(gè)職工只能隸屬于一個(gè)車(chē)間； 每個(gè)車(chē)間只有一個(gè)車(chē)間主任。 試回答下列問(wèn)題： ⑴ 根據(jù)上述規(guī)定，寫(xiě)出模式R的基本FD和關(guān)鍵碼； ⑵ 說(shuō)明R不是2NF的理由，并把R分解成2NF模式集； ⑶ 進(jìn)而再分解成3NF模式集，并說(shuō)明理由。 1．解：① 基本的FD有3個(gè)：（職工編號(hào)，日期）→ 日產(chǎn)量 職工編號(hào) → 車(chē)間編號(hào) 車(chē)間編號(hào) → 車(chē)間主任 R的關(guān)鍵碼為（職工編號(hào)，日期）。 ② R中有兩個(gè)這樣的FD：（職工編號(hào)，日期）→（車(chē)間編號(hào)，車(chē)間主任） 職工編號(hào) → （車(chē)間編號(hào)，車(chē)間主任）可見(jiàn)前一個(gè)FD是局部依賴(lài)，所以R不是2NF模式。 R應(yīng)分解成R1（職工編號(hào)，車(chē)間編號(hào)，車(chē)間主任） R2（職工編號(hào)，日期，日產(chǎn)量） 此處，R1和R2都是2NF模式。 ③ R2已是3NF模式。在R1中，存在兩個(gè)FD：職工編號(hào) → 車(chē)間編號(hào) 車(chē)間編號(hào) → 車(chē)間主任 因此，“職工編號(hào) → 車(chē)間主任”是一個(gè)傳遞依賴(lài)，R1不是3NF模式。 R1應(yīng)分解成R11（職工編號(hào)，車(chē)間編號(hào)） R12（車(chē)間編號(hào)，車(chē)間主任） 這樣，ρ= { R11，R12，R2 }是一個(gè)3NF模式集。 2．某學(xué)員為公安局的車(chē)輛信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)庫(kù)的ER圖，對(duì)車(chē)輛、車(chē)主、駕駛員、制造商、保險(xiǎn)公司、警察、車(chē)輛違章和車(chē)輛事故等信息進(jìn)行了管理，其ER圖如下所示。 1 N N P M M N N 制造商 車(chē)輛 保險(xiǎn)公司 車(chē)主 駕駛員 警察 交通管理大隊(duì) 被盜 擁有 管理 保險(xiǎn)2 事故 制造 違章 保險(xiǎn)1 1 1 M 1 1 N N N N P 該ER圖有7個(gè)實(shí)體類(lèi)型，其結(jié)構(gòu)如下： 制造商（制造商編號(hào)，名稱(chēng)，地址） 交通管理大隊(duì)（大隊(duì)編號(hào)，地址，區(qū)域，電話） 警察（警號(hào)，姓名，性別，出生年月） 車(chē)主（身份證號(hào)，姓名，地址，電話） 車(chē)輛（車(chē)輛牌號(hào)，型號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)號(hào)，座位數(shù)，登記日期） 駕駛員（駕駛證號(hào)，姓名，性別，地址，準(zhǔn)駕車(chē)型，發(fā)證日期） 保險(xiǎn)公司（保險(xiǎn)公司編號(hào)，名稱(chēng)，地址，電話） 該ER圖有8個(gè)聯(lián)系類(lèi)型，其中5個(gè)是1:N聯(lián)系，1個(gè)是M:N聯(lián)系，2個(gè)是M:N:P聯(lián)系。其聯(lián)系的屬性如下：違章（違章編號(hào)，時(shí)間，地點(diǎn)，違章行為，處理結(jié)果） 事故（事故編號(hào)，時(shí)間，地點(diǎn)，事故簡(jiǎn)要，處理結(jié)果） 被盜（被盜編號(hào)，被盜時(shí)間，被盜地點(diǎn)，找回時(shí)間，找回地點(diǎn)） 試將上述ER圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模型：寫(xiě)出關(guān)系模式集，并用下劃線和波浪線標(biāo)識(shí)出每個(gè)模式的主鍵和外鍵。在上述數(shù)據(jù)庫(kù)中，寫(xiě)出主鍵和外鍵的總數(shù)這兩個(gè)數(shù)字。 解：① 根據(jù)ER圖和轉(zhuǎn)換規(guī)則，7個(gè)實(shí)體類(lèi)型轉(zhuǎn)換成7個(gè)關(guān)系模式，1個(gè)M:N聯(lián)系轉(zhuǎn)換成1個(gè)關(guān)系模式，2個(gè)M:N:P聯(lián)系轉(zhuǎn)換成2個(gè)關(guān)系模式。因此，該ER圖可轉(zhuǎn)換成10個(gè)關(guān)系模式，如下： 制造商（制造商編號(hào)，名稱(chēng)，地址） 交通管理大隊(duì)（大隊(duì)編號(hào)，地址，區(qū)域，電話） 警察（警號(hào)，姓名，性別，出生年月，大隊(duì)編號(hào)） 車(chē)主（身份證號(hào)，姓名，地址，電話） 車(chē)輛（車(chē)輛牌號(hào)，型號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)號(hào)，座位數(shù)，登記日期，制造商編號(hào)，保險(xiǎn)公司編號(hào)，車(chē)主身份證號(hào)） 駕駛員（駕駛證號(hào)，姓名，性別，地址，準(zhǔn)駕車(chē)型，發(fā)證日期，保險(xiǎn)公司編號(hào)） 保險(xiǎn)公司（保險(xiǎn)公司編號(hào)，名稱(chēng)，地址，電話） 違章（違章編號(hào)，時(shí)間，地點(diǎn)，違章行為，處理結(jié)果，車(chē)輛牌號(hào)，駕駛證號(hào)，警號(hào)） 事故（事故編號(hào)，時(shí)間，地點(diǎn)，事故簡(jiǎn)要，處理結(jié)果，車(chē)輛牌號(hào)，駕駛證號(hào)，警號(hào)） 被盜（被盜編號(hào)，被盜時(shí)間，被盜地點(diǎn)，找回時(shí)間，找回地點(diǎn)，車(chē)主身份證號(hào)， 車(chē)輛牌號(hào)） ② 在上述數(shù)據(jù)庫(kù)中，主鍵的總數(shù)為10個(gè)，外鍵的總數(shù)為13個(gè)。 1 N N P M M N N 制造商 車(chē)輛 保險(xiǎn)公司 車(chē)主 駕駛員 警察 交通管理大隊(duì) 被盜 擁有 管理 保險(xiǎn)2 事故 制造 違章 保險(xiǎn)1 1 1 M 1 1 N N N N P 2003-2004學(xué)年第二學(xué)期期末考試2001級(jí)《數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論》試題C 一、選擇題（20分，每小題2分）： 1．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)與文件系統(tǒng)的主要區(qū)別是____。 A．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)復(fù)雜，而文件系統(tǒng)簡(jiǎn)單 B．文件系統(tǒng)不能解決數(shù)據(jù)冗余和數(shù)據(jù)獨(dú)立性問(wèn)題，而數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)可以解決 C．二文件系統(tǒng)只能管理程序文件，而數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)能夠管理各種類(lèi)型的文件 D．文件系統(tǒng)管理的數(shù)據(jù)量較少，而數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)可以管理龐大的數(shù)據(jù)量 2．同一個(gè)關(guān)系模型的任意兩個(gè)元組值____。 A．不能全同 B．可全同 C．必須全同 D．以上都不是 3．自然連接是構(gòu)成新關(guān)系的有效方法。一般情況下，當(dāng)對(duì)關(guān)系R和S使用自然連接時(shí)，要求R和S含有一個(gè)或多個(gè)共有的____。 A．元組 B．行 C．記錄 D．屬性 4．SQL語(yǔ)言具有兩種使用方式，分別稱(chēng)為交互式SQL和____。 A．提示式SQL B．多用戶(hù)SQL C．嵌入式SQL D．解釋式SQL 5．關(guān)系規(guī)范化中的刪除操作異常是指________。 A．不該刪除的數(shù)據(jù)被刪除 B．不該插入的數(shù)據(jù)被插入 C．應(yīng)該刪除的數(shù)據(jù)未被刪除 D．應(yīng)該插入的數(shù)據(jù)未被插入 6. 屬于BCNF的關(guān)系模式________。 A．已消除了插入、刪除異常 B．已消除了插入、刪除異常和數(shù)據(jù)冗余 C．仍然存在插入、刪除異常 D．在函數(shù)依賴(lài)范疇內(nèi)，已消除了插入和刪除的異常 7．從E-R模型關(guān)系向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換時(shí)，一個(gè)M:N聯(lián)系轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式時(shí)，該關(guān)系模式的關(guān)鍵字是____。 A．M端實(shí)體的關(guān)鍵字 B．N端實(shí)體的關(guān)鍵字 C．M端實(shí)體關(guān)鍵字與N端實(shí)體關(guān)鍵字組合 D．重新選取其他屬性 8．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)的____是指數(shù)據(jù)的正確性和相容性。 A．安全性 B．完整性 C．并發(fā)控制 D．恢復(fù) 9．授權(quán)編譯系統(tǒng)和合法性檢查機(jī)制一起組成了____子系統(tǒng)。 A．安全性 B．完整性 C．并發(fā)控制 D．恢復(fù) 10．設(shè)有兩個(gè)事務(wù)T1、T2，其并發(fā)操作如圖1所示，下列評(píng)價(jià)正確的是____。 A該操作不存在問(wèn)題 B．該操作丟失修改 C．該操作不能重復(fù)讀 D．該操作讀“臟”數(shù)據(jù) T1 T2 ① 讀A=100 A＝A*2寫(xiě)回 ② 讀A=200 ③ ROLLBACK 恢復(fù)A=100 圖1 事務(wù)并發(fā)操作圖 二、填空題（20分，每小空2分）： 1．DBMS的基本工作單位是事務(wù)，它是用戶(hù)定義的一組邏輯一致的程序序列；并發(fā)控制的主要方法是①封鎖機(jī)制。 2．系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，由于某種原因，造成系統(tǒng)停止運(yùn)行，致使事務(wù)在執(zhí)行過(guò)程中以非控制方式終止，這時(shí)內(nèi)存中的信息丟失，而存儲(chǔ)在外存上的數(shù)據(jù)不受影響，這種情況稱(chēng)為②系統(tǒng)故障。 3．關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中基于數(shù)學(xué)上兩類(lèi)運(yùn)算是③關(guān)系代數(shù) 和④關(guān)系演算。 4．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的幾個(gè)步驟是⑤需求分析，概念設(shè)計(jì)，邏輯設(shè)計(jì)，物理設(shè)計(jì)，編碼和調(diào)試、實(shí)施運(yùn)行和維護(hù)。 5．1NF，2NF，和3NF之間，相互是一種⑥3NF2NFLNF成立關(guān)系。 6．視圖是一個(gè)虛表，它是從⑦一個(gè)或幾個(gè)基本表中導(dǎo)出的表。在數(shù)據(jù)庫(kù)中，只存放視圖的⑧定義，不存放視圖的⑨視圖對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。 7．關(guān)系操作的特點(diǎn)是⑩集合操作。 三、簡(jiǎn)答題（15分，每小題5分）： 1．什么是數(shù)據(jù)庫(kù)？ 答：數(shù)據(jù)庫(kù)是長(zhǎng)期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織的、可共享的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫(kù)是按某種數(shù)據(jù)模型進(jìn)行組織的、存放在外存儲(chǔ)器上，且可被多個(gè)用戶(hù)同時(shí)使用。因此，數(shù)據(jù)庫(kù)具有較小的冗余度，較高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性和易擴(kuò)展性。 2．什么是數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)獨(dú)立性？ 答：數(shù)據(jù)獨(dú)立性表示應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)不存在依賴(lài)關(guān)系，包括邏輯數(shù)據(jù)獨(dú)立性和物理數(shù)據(jù)獨(dú)立性。 邏輯數(shù)據(jù)獨(dú)立性是指局部邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（外視圖即用戶(hù)的邏輯文件）與全局邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（概念視圖）之間的獨(dú)立性。當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)的全局邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（概念視圖）發(fā)生變化（數(shù)據(jù)定義的修改、數(shù)據(jù)之間聯(lián)系的變更或增加新的數(shù)據(jù)類(lèi)型等）時(shí)，它不影響某些局部的邏輯結(jié)構(gòu)的性質(zhì)，應(yīng)用程序不必修改。 物理數(shù)據(jù)獨(dú)立性是指數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與存取方法（內(nèi)視圖）改變時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)（概念視圖）和應(yīng)用程序不必作修改的一種特性，也就是說(shuō)，數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與存取方法獨(dú)立。 數(shù)據(jù)獨(dú)立性的好處是，數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)設(shè)備更新了，物理表示及存取方法改變了，但數(shù)據(jù)的邏輯模式可以不改變。數(shù)據(jù)的邏輯模式改變了，但用戶(hù)的模式可以不改變，因此應(yīng)用程序也可以不變。這將使程序維護(hù)容易，另外，對(duì)同一數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯模式，可以建立不同的用戶(hù)模式，從而提高數(shù)據(jù)共享性，使數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)有較好的可擴(kuò)充性，給 DBA維護(hù)、改變數(shù)據(jù)庫(kù)的物理存儲(chǔ)提供了方便。 3．?dāng)⑹龅戎颠B接與自然連接的區(qū)別和聯(lián)系。 答：等值連接表示為RA=BS，自然連接表示為RS；自然連接是除去重復(fù)屬性的等值連接。兩者之間的區(qū)別和聯(lián)系如下： 自然連接一定是等值連接，但等值連接不一定是自然連接。 等值連接不把重復(fù)的屬性除去；而自然連接要把重復(fù)的屬性除去。 等值連接要求相等的分量，不一定是公共屬性；而自然連接要求相等的分量必須是公共屬性。 等值連接不把重復(fù)的屬性除去；而自然連接要把重復(fù)的屬性除去。 四、綜合題（45分）： 1．設(shè)有如下實(shí)體： （10分） 學(xué)生：學(xué)號(hào)、單位、姓名、性別、年齡、選修課程名 課程：編號(hào)、課程名、開(kāi)課單位、任課教師號(hào) 教師：教師號(hào)、姓名、性別、職稱(chēng)、講授課程編號(hào) 單位：?jiǎn)挝幻Q(chēng)、電話、教師號(hào)、教師名 上述實(shí)體中存在如下聯(lián)系： 一個(gè)學(xué)生可選修多門(mén)課程，一門(mén)課程可為多個(gè)學(xué)生選修； 一個(gè)教師可講授多門(mén)課程，一門(mén)課程可為多個(gè)教師講授； 一個(gè)單位可有多個(gè)教師，一個(gè)教師只能屬于一個(gè)單位。 試完成如下工作： （1）分別設(shè)計(jì)學(xué)生選課和教師任課兩個(gè)局部信息的結(jié)構(gòu)E-R圖。 （4分） （2）將上述設(shè)計(jì)完成的E-R圖合并成一個(gè)全局E-R圖。 （3分） （3）將該全局E-R圖轉(zhuǎn)換為等價(jià)的關(guān)系模型表示的數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)。 （3分） 解：（1）學(xué)生選課局部E-R圖如圖2 所示，教師任課局部E-R圖如圖3所示。 電 話n 課程 開(kāi)課 1 課程名 編 號(hào) n 學(xué)生 擁有 單 位 1 年 齡 單位名 姓 名 性 別 學(xué) 號(hào) 選修 m n 圖2 學(xué)生選課局部E－R圖 學(xué)生：學(xué)號(hào)、單位、姓名、性別、年齡、選修課程名 課程：編號(hào)、課程名、開(kāi)課單位、任課教師號(hào) 教師：教師號(hào)、姓名、性別、職稱(chēng)、講授課程編號(hào) 單位：?jiǎn)挝幻Q(chēng)、電話、教師號(hào)、教師名 上述實(shí)體中存在如下聯(lián)系： 一個(gè)學(xué)生可選修多門(mén)課程，一門(mén)課程可為多個(gè)學(xué)生選修； 一個(gè)教師可講授多門(mén)課程，一門(mén)課程可為多個(gè)教師講授； 一個(gè)單位可有多個(gè)教師，一個(gè)教師只能屬于一個(gè)單位。 課程 編 號(hào) 1 單位 屬于 教師 n 電 話 單位名 講授 m n 職 稱(chēng) 姓 名 性 別 教師號(hào) 課程名 圖3 教師任課局部E－R圖 教師 n 學(xué)生 擁有 單位 1 屬于 1 n n 課程 講授 m m n 選修 開(kāi)設(shè) 1 n 圖4 合并的全局E－R圖 （2）合并的全局E-R圖如圖4所示。 為避免圖形復(fù)雜，下面給出各實(shí)體屬性： 單位：?jiǎn)挝幻?、電? 學(xué)生：學(xué)號(hào)、姓名、性別、年齡 教師：教師號(hào)、姓名、性別、職稱(chēng) 課程：編號(hào)、課程名 （3）該全局E-R圖轉(zhuǎn)換為等價(jià)的關(guān)系模型表示的數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)如下： 單位（單位名，電話） 教師（教師號(hào)，姓名，性別，職稱(chēng)，單位名） 課程（課程編號(hào)，課程名，單位名） 學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，性別，年齡，單位名） 講授（教師號(hào)，課程編號(hào)） 選修（學(xué)號(hào)，課程編號(hào)） 2．設(shè)有關(guān)系S、SC、C，試用關(guān)系代數(shù)、元組關(guān)系演算表達(dá)式和SQL完成下列操作。（15分，每小題5分） S(S#,SNAME,AGE,SEX) 例：（001,李強(qiáng),23,’男） SC(S#,C#,SCORE) 例：（003,C1,83） C(C#,CNAME,TEACHER) 例：（C1,數(shù)據(jù)庫(kù)原理,王華） （1）試用關(guān)系代數(shù)檢索選修了“程軍”老師所授課程之一的學(xué)生姓名。 ∏SNAME(SSCTEACHER=程軍(C)) （2）試用元組關(guān)系演算表達(dá)式檢索選修了“程軍”老師所授課程之一的學(xué)生姓名。 {T(1)|($U)($V)($W)(S(U)∧SC(V)∧C(W)∧T[1]=U[1]∧U[1]=V[1]∧V[2]=W[1]∧W[3]=程軍)} （2）試用元組關(guān)系演算表達(dá)式檢索選修了“程軍”老師所授課程之一的學(xué)生學(xué)號(hào)。 {T(1)| ($V)($W)( SC(V)∧C(W)∧T[1]=V[1]∧V[2]=W[1]∧W[3]=程軍)} （3）找出“程序設(shè)計(jì)”課程成績(jī)?cè)?0分以上的學(xué)生姓名。 SELECT SNAME FROM S,SC,C WHERE S.S#=SC.S# AND SC.C#=C.C# AND SCORE>=90 AND CNAME=程序設(shè)計(jì) 或者 SELECT SNAME FROM S WHERER S.S# IN (SELECT S# FROM SC WHERE SCORE>=90 AND C.C# IN (SELECT C# FROM C WHERE CNAME=程序設(shè)計(jì)) 3．設(shè)有關(guān)系模式R（U，F(xiàn)），其中： （10分） U={A，B，C，D，E}，F(xiàn) = { A→BC，CD→E，B→D，E→A}。 ⑴ 計(jì)算B+。 （2分） ⑵ 求R的所有候選碼。 （8分） 解： ⑴ 令X={B}，X(0)=B，X(1)=BD，X(2)=BD，故B+=BD。 ⑵ 根據(jù)候選碼的定義，R的候選碼只可能由F中各個(gè)函數(shù)依賴(lài)的左邊屬性組成，即A，B，C，D，E，由于A→BC（A→B，A→C），B→D，E→A，故： 可除去A，B，C，D，_ 組成候選碼的屬性可能是E。 計(jì)算可知：E+=ABCDE，即E→U，_ E是一個(gè)候選碼。 可除去A，B，E，_ 組成候選碼的屬性可能是CD。 計(jì)算可知：(CD)+=ABCDE，即CD→U，但C+=C，D+=D，_ CD是一個(gè)候選碼。 可除去B，C，D，E，_ 組成候選碼的屬性可能是A。 計(jì)算可知：A+=ABCDE，即A→U，_ A是一個(gè)候選碼。 可除去A，D，E，_ 組成候選碼的屬性可能是BC。 計(jì)算可知：(BC)+=ABCDE，即CD→U，但B+=BD，C+=C，_ BC是一個(gè)候選碼。 R的所有候選碼是A，BC，CD，E。 4．設(shè)有關(guān)系STUDENT(S#,SNAME,SDEPT,MNAME,CNAME,GRADE)，S#,CNAME為候選碼，設(shè)關(guān)系中有如下函數(shù)依賴(lài)： （10分） S#,CNAME→SNAME,SDEPT,MNAME S#→SNAME,SDEPT,MNAME S#,CNAME→GRADE SDEPT→MNAME 試求下列問(wèn)題： （1）關(guān)系STUDENT屬于第幾范式？（5分） （2）如果關(guān)系STUDENT不屬于BCNF，請(qǐng)將關(guān)系STUDENT逐步分解為BCNF。（5分） 要求：寫(xiě)出達(dá)到每一級(jí)范式的分解過(guò)程，并指明消除什么類(lèi)型的函數(shù)依賴(lài)?！? 解：（1）關(guān)系STUDENT是1NF。 （2）首先消除部分函數(shù)依賴(lài){S#,CNAME}→{SNAME,SDEPT,MNAME} 將關(guān)系分解為： R1(S#,SNAME,SDEPT,MNAME) R2(S#,CNAME,GRADE) 在關(guān)系R1中存在非主屬性對(duì)候選碼的傳遞函數(shù)依賴(lài)S#→SDEPT，SDEPT→MNAME，所以以上關(guān)系模式還不是BCNF，進(jìn)一步分解R1： R11(S#,SNAME,SDEPT) R12(SDEPT,MNAME) R11,R12都是3NF。 關(guān)系模式：R2(S#,CNAME,GRADE) R11(S#,SNAME,SDEPT) R12(SDEPT,MNAME) R2,R11,R12關(guān)系模式存在的函數(shù)依賴(lài) S#,CNAME→GRADE S#→SNAME,SDEPT SDEPT→MNAME 上述函數(shù)依賴(lài)都是非平凡的，并且決定因素是候選碼，所以上述關(guān)系模式是BCNF. 2003-2004學(xué)年第二學(xué)期期末考試2001級(jí)《數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論》試題B 一、選擇題（20分，每小題2分）： 1．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心是____。 A．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù) B．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) C．?dāng)?shù)據(jù)模型 D．軟件工具 2．關(guān)系模型中，候選碼____。 A．可由多個(gè)任意屬性組成 B．至多由一個(gè)屬性組成 C．可由一個(gè)或多個(gè)其值能惟一標(biāo)識(shí)該關(guān)系模式中任何元組的屬性組成 D．以上都不是 3．SQL語(yǔ)言具有____的功能。 A．關(guān)系規(guī)范化、數(shù)據(jù)操縱、數(shù)據(jù)控制 B．?dāng)?shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)操縱、數(shù)據(jù)控制 C．?dāng)?shù)據(jù)定義、關(guān)系規(guī)范化、數(shù)據(jù)控制 D．?dāng)?shù)據(jù)定義、關(guān)系規(guī)范化、數(shù)據(jù)操縱 4．SQL語(yǔ)言的數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)句包括 SELECT，INSERT，UPDATE和 DELETE， 最重要的，也是使用最頻繁的語(yǔ)句是____。 A．SELECT B．INSERT C．UPDATE D．DELETE 5. FoxBASE、FoxPro屬于________。 A．表式系統(tǒng) B．最小關(guān)系系統(tǒng) C．關(guān)系完備的系統(tǒng) D．全關(guān)系系統(tǒng) 6．關(guān)系規(guī)范化中的插入操作異常是指________。 A．不該刪除的數(shù)據(jù)被刪除 B．不該插入的數(shù)據(jù)被插入 C．應(yīng)該刪除的數(shù)據(jù)未被刪除 D．應(yīng)該插入的數(shù)據(jù)未被插入 7．消除了部分函數(shù)依賴(lài)的INF的關(guān)系模式，必定是____。 A．1NF B．2NF C．3NF D．4NF 8．在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)關(guān)系模式是____的任務(wù)。 A．需求分析階段 B．概念設(shè)計(jì)階段 C．邏輯設(shè)計(jì)階段 D．物理設(shè)計(jì)階段 9．____是DBMS的基本單位，它是用戶(hù)定義的一組邏輯一致的程序序列。 A．程序 B．命令 C．事務(wù) D．文件 10．設(shè)有兩個(gè)事務(wù)T1、T2，其并發(fā)操作如圖1所示，下面評(píng)價(jià)正確的是____。 A．該操作不存在問(wèn)題 B．該操作丟失修改 C．該操作不能重復(fù)讀 D．該操作讀“臟”數(shù)據(jù) T1 T2 ①讀A=10 ② 讀A=10 ③A=A-5寫(xiě)回 ④ A=A-8寫(xiě)回 圖1 事務(wù)并發(fā)操作圖 二、填空題（20分，每小空2分）： 1．如果數(shù)據(jù)庫(kù)中只包含成功事務(wù)提交的結(jié)果，就說(shuō)數(shù)據(jù)庫(kù)處于①一致?tīng)顟B(tài)。 2．完整性約束是指②實(shí)體完整性和③參照完整性。 3．關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中可命名的最小數(shù)據(jù)單位是④屬性名。 4．保護(hù)數(shù)據(jù)安全性的一般方法是⑤設(shè)置用戶(hù)標(biāo)識(shí)和存取權(quán)限控制。 5．“為哪些表，在哪些字段上，建立什么樣的索引”這一設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)該屬于數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中的⑥物理設(shè)計(jì)階段。 6．若關(guān)系為1NF，且它的每一非主屬性都⑦不部分函數(shù)依賴(lài)于候選碼，則該關(guān)系為2NF。 7．關(guān)系代數(shù)運(yùn)算中，專(zhuān)門(mén)的關(guān)系運(yùn)算有⑧選擇、⑨投影和⑩連接。 三、簡(jiǎn)答題和綜合題（15分，每小題5分）： 1．舉例說(shuō)明關(guān)系參照完整性的含義。 答：假如有下表所示的兩個(gè)關(guān)系表，在成績(jī)表中，學(xué)號(hào)是主碼，課程號(hào)是外碼：在課程表中課程號(hào)是主碼，根據(jù)關(guān)系參照完整性的定義，R2是成績(jī)表，R1是課程表，也就是成績(jī)表中課程號(hào)的值或者為空或者在課程表中的課程號(hào)中能夠找到。 成績(jī)表 課程表 11 學(xué)號(hào) 姓名 課程號(hào) 成績(jī) 101 劉軍 k5 80 212 王麗 k8 76 221 章華 k9 92 課程號(hào) 課程號(hào) k5 高等數(shù)學(xué) k8 C語(yǔ)言n k9 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 滿(mǎn)足這個(gè)條件是必須的，如果不滿(mǎn)足，假設(shè)成績(jī)表中課程號(hào)的值k20在課程表中課程號(hào)的值中找不到，則該課程號(hào)顯然是不正確的，這樣會(huì)造成數(shù)據(jù)的不一致性。 2．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)有哪些功能？ 答：數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）是位于操作系統(tǒng)與用戶(hù)之間的一個(gè)數(shù)據(jù)管理軟件，它主要功能包括以下幾個(gè)方面： 數(shù)據(jù)定義功能 DBMS提供數(shù)據(jù)描述語(yǔ)言（DDL），用戶(hù)可通過(guò)它來(lái)定義數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)操縱功能 DBMS還提供數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言（DML），實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的基本操作：查詢(xún)、插入、刪除和修改。 數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)行管理 這是DBMS運(yùn)行時(shí)的核心部分，它包括開(kāi)發(fā)控制，安全性檢查，完整性約束條件的檢查和執(zhí)行，數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容維護(hù)等。 數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和維護(hù)功能 它包括數(shù)據(jù)庫(kù)初始數(shù)據(jù)的輸入及轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)庫(kù)的轉(zhuǎn)儲(chǔ)與恢復(fù)，數(shù)據(jù)庫(kù)的重組功能和性能的監(jiān)視與分析功能等。 3．事務(wù)中的提交和回滾是什么意思？ 答：事務(wù)中的提交（COMMIT）是提交事務(wù)的所有操作。具體說(shuō)就是將事務(wù)中所有對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的更新寫(xiě)回到磁盤(pán)上的物理數(shù)據(jù)庫(kù)中去，事務(wù)正常結(jié)束。 事務(wù)中的回滾（ROLLBACK）是數(shù)據(jù)庫(kù)滾回到事務(wù)開(kāi)始時(shí)的狀態(tài)。具體地說(shuō)就是，在事務(wù)運(yùn)行的過(guò)程中發(fā)生了某種故障，事務(wù)不能繼續(xù)執(zhí)行，系統(tǒng)將事務(wù)中對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的所有已完成的更新操作全部撤消，使數(shù)據(jù)庫(kù)回滾到事務(wù)開(kāi)始時(shí)的狀態(tài)。 四、綜合題（45分）： 1．假定一個(gè)部門(mén)的數(shù)據(jù)庫(kù)包括以下的信息： （10分） 職工的信息：職工號(hào)、姓名、住址和所在部門(mén)。 部門(mén)的信息：部門(mén)名、部門(mén)所有職工、經(jīng)理和銷(xiāo)售的產(chǎn)品。 產(chǎn)品的信息：產(chǎn)品名、制造商、價(jià)格、型號(hào)及產(chǎn)品內(nèi)部編號(hào)。 制造商的信息：制造商名稱(chēng)、地址、生產(chǎn)的產(chǎn)品名。 完成如下設(shè)計(jì)： 解：本題對(duì)應(yīng)的E-R圖如圖2 所示。 產(chǎn)品名 經(jīng) 理 部門(mén)名 地 址 姓 名 職工號(hào) 產(chǎn)品內(nèi)部編號(hào) n m n 從屬ong 產(chǎn)品 部門(mén) 職工 1 銷(xiāo)售ong 型 號(hào) n 生產(chǎn) 價(jià) 格 m 制造商 地 址 名 稱(chēng) 圖2 E－R圖 （1）設(shè)計(jì)該計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)的E－R圖；（5分） （2）將該E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型結(jié)構(gòu)；（3分） （3）指出轉(zhuǎn)換結(jié)果中每個(gè)關(guān)系模式的候選碼。（2分） 2．設(shè)有關(guān)系S、SC、C，試用關(guān)系代數(shù)、元組關(guān)系演算表達(dá)式和SQL完成下列操作。（15分，每小題5分） S(S#,SNAME,AGE,SEX) 例：（001,李強(qiáng),23,’男） SC(S#,C#,SCORE) 例：（003,C1,83） C(C#,CNAME,TEACHER) 例：（C1,數(shù)據(jù)庫(kù)原理,王華） （1）用關(guān)系代數(shù)檢索既選修了C1課程，又選修了C2課程的學(xué)生學(xué)號(hào)。 (∏SNAME(SC#=C1（SC）))∩(∏SNAME(SC#=C2（SC）)) （2）用元組關(guān)系演算表達(dá)式檢索年齡大于21的男生的學(xué)號(hào)和姓名。 {t(2)|($r)(S(r)∧t[1]=r[1]∧t[2]=r[2]∧r[3]>21∧r[4]=男)} （3）用SQL找出“程序設(shè)計(jì)”課程成績(jī)?cè)?0分以上的學(xué)生姓名。 解： SELECT SNAME FROM S,SC,C WHERE S.S#=SC.S# AND SC.C#=C.C# AND SCORE>=90 AND CNAME=程序設(shè)計(jì) 或者 SELECT SNAME FROM S WHERER S.S# IN (SELECT S# FROM SC WHERE SCORE>=90 AND SC.C# IN ( SELECT C# FROM C WHERE CNAME=程序設(shè)計(jì)) 3．設(shè)有函數(shù)依賴(lài)集F = { D→G，C→A，CD→E，A→B}，計(jì)算閉包D+，(AC)+，(ACD)+ 。（10分） 解：令X={D}，X(0)= D，X(1)= DG，X(2)=DG，故D+=DG。 令X={AC}，X(0)= AC，X(1)=ABC，X(2)=ABC，故(AC)+ =ABC。 令X={ACD}，X(0)= ACD，X(1)=ABCD，X(2)=ABCDG，X(3)=ABCDEG，故(ACD)+ =ABCDEG 4．設(shè)有關(guān)系R和函數(shù)依賴(lài)F：（10分） R（W，X，Y，Z），F(xiàn) = { X→Z，WX→Y }。 試求下列問(wèn)題：（1）關(guān)系R屬于第幾范式？（5分） （2）如果關(guān)系R不屬于BCNF，請(qǐng)將關(guān)系R逐步分解為BCNF。（5分） 要求：寫(xiě)出達(dá)到每一級(jí)范式的分解過(guò)程，并指明消除什么類(lèi)型的函數(shù)依賴(lài)。 解：R是1NF。侯選碼為WX，則Y，Z為非主屬性，又由于X→Z，因此F中存在非主屬性對(duì)侯選碼的部分函數(shù)依賴(lài)。 W XY Y ZY 　 將關(guān)系分解為： R1（W，X，Y），F(xiàn)1 = { WX→Y } R2（X，Z），F(xiàn)2 = { X→Z } 消除了非主屬性對(duì)碼的部分函數(shù)依賴(lài)。 F1和F2中的函數(shù)依賴(lài)都是非平凡的，并且決定因素是候選碼，所以上述關(guān)系模式是BCNF。 2003-2004學(xué)年第二學(xué)期期末考試2001級(jí)《數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)概論》試題A 一、選擇題（20分，每小題2分）： 1．在數(shù)據(jù)管理技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，經(jīng)歷了人工管理階段、文件系統(tǒng)階段和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段。在這幾個(gè)階段中，數(shù)據(jù)獨(dú)立性最高的是____階段。 A．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) B．文件系統(tǒng) C．人工管理 D．?dāng)?shù)據(jù)項(xiàng)管理 2．對(duì)關(guān)系模型敘述錯(cuò)誤的是____。 A．建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)理論、集合論和謂詞演算公式的基礎(chǔ)之上 B．微機(jī)DBMS絕大部分采取關(guān)系數(shù)據(jù)模型 C．用二維表表示關(guān)系模型是其一大特點(diǎn) D．不具有連接操作的DBMS也可以是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 3．關(guān)系運(yùn)算中花費(fèi)時(shí)間可能最長(zhǎng)的運(yùn)算是____。 A．投影 B．選擇 C．笛卡爾積 D．除 4．假定學(xué)生關(guān)系是S（S＃，SNAME，SEX，AGE），課程關(guān)系是C（C＃，CNAME，TEACHER），學(xué)生選課關(guān)系是SC（S＃，C＃，GRADE）。 要查找選修“COMPUTER”課程的“女”學(xué)生姓名，將涉及到關(guān)系____。 A．S B．SC，C C．S，SC D．S，C，SC 5. FoxBASE、FoxPro屬于________。 A．表式系統(tǒng) B．最小關(guān)系系統(tǒng) C．關(guān)系完備的系統(tǒng) D．全關(guān)系系統(tǒng) 6．關(guān)系規(guī)范化中的刪除操作異常是指________。 A．不該刪除的數(shù)據(jù)被刪除 B．不該插入的數(shù)據(jù)被插入 C．應(yīng)該刪除的數(shù)據(jù)未被刪除 D．應(yīng)該插入的數(shù)據(jù)未被插入 7．在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)關(guān)系模式是____的任務(wù)。 A．需求分析階段 B．概念設(shè)計(jì)階段 C．邏輯設(shè)計(jì)階段 D．物理設(shè)計(jì)階段 8．從E-R模型關(guān)系向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換時(shí)，一個(gè)M:N聯(lián)系轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式時(shí)，該關(guān)系模式的碼是____。 A．M端實(shí)體的碼 B．N端實(shí)體的碼 C．M端實(shí)體碼與N端實(shí)體碼組合 D．重新選取其他屬性 9．下面哪個(gè)不是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)必須提供的數(shù)據(jù)控制功能____。 A．安全性 B．可移植性 C．完整性 D．并發(fā)控制 10．設(shè)有兩個(gè)事務(wù)T1、T2，其并發(fā)操作如圖1所示，下面評(píng)價(jià)正確的是___。 A該操作不存在問(wèn)題 B．該操作丟失修改 C．修改該操作不能重復(fù)讀 D．該操作讀“臟”數(shù)據(jù) T1 T2 ①讀A=10，B=5 ②讀A=10 A＝A*2寫(xiě)回 ③讀A=20，B=5 求和25驗(yàn)證錯(cuò) 圖1 事務(wù)并發(fā)操作圖 二、填空題（20分，每小空2分）： 1．①事務(wù)是DBMS的基本單位，它是用戶(hù)定義的一組邏輯一致的程序序列。 2．若事務(wù)T對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象A加了S鎖，則其他事務(wù)只能對(duì)數(shù)據(jù)A再加②S鎖，不能加③X鎖，直到事務(wù) T釋放 A上的鎖。 3．關(guān)系操作的特點(diǎn)是④集合操作。 4．關(guān)系代數(shù)中，從兩個(gè)關(guān)系中找出相同元組的運(yùn)算稱(chēng)為⑤交運(yùn)算。 5．在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)范化理論中，在執(zhí)行“分解”時(shí)，必須遵守規(guī)范化原則：保持原有的函數(shù)依賴(lài)和⑥無(wú)損連接。 6．SQL語(yǔ)言的數(shù)據(jù)定義功能包括⑦定義數(shù)據(jù)庫(kù)、⑧定義基本表、⑨定義視圖和 ⑩定義索引。 三、簡(jiǎn)答題（15分，每小題5分）： 1．使用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)有什么好處？ 答：使用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的好處是：查詢(xún)迅速、準(zhǔn)確，而且可以節(jié)約大量紙面文件；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化，并由DBMS統(tǒng)一管理；數(shù)據(jù)冗余度?。壕哂休^高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性；數(shù)據(jù)的共享性好；DBMS還提供了數(shù)據(jù)的控制功能。 2．?dāng)⑹鰯?shù)據(jù)字典的主要任務(wù)和作用？ 答：數(shù)據(jù)字典的任務(wù)就是管理有關(guān)數(shù)據(jù)的信息，所以又稱(chēng)為“數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)庫(kù)”。它的任務(wù)主要有：（1）描述數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的所有對(duì)象，并確定其屬性。如一個(gè)模式中包含的記錄型與一個(gè)記錄型包含的數(shù)據(jù)項(xiàng)；用戶(hù)的標(biāo)識(shí)、口令；物理文件名稱(chēng)、物理位置及其文件組織方式等。數(shù)據(jù)字典在描述時(shí)賦給每個(gè)對(duì)象一個(gè)惟一的標(biāo)識(shí)。（2）描述數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)對(duì)象之間的各種交叉聯(lián)系。如哪個(gè)用戶(hù)使用哪個(gè)子模式，哪些模式或記錄型分配在哪些區(qū)域及對(duì)應(yīng)于哪些物理文件、存儲(chǔ)在何種物理設(shè)備上。（3）登記所有對(duì)象的完整性及安全性限制等。（4）對(duì)數(shù)據(jù)字典本身的維護(hù)、保護(hù)、查詢(xún)與輸出。 數(shù)據(jù)字典的主要作用是：（1）供數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)快速查找有關(guān)對(duì)象的信息。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)在處理用戶(hù)存取時(shí)，要經(jīng)常查閱數(shù)據(jù)字典中的用戶(hù)表、子模式表和模式表等。（2）供數(shù)據(jù)庫(kù)管理員查詢(xún)，以掌握整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況。（3）支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)分析。 3．簡(jiǎn)要敘述關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的優(yōu)點(diǎn)？ 答：關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)是以關(guān)系模型作為數(shù)據(jù)的組織方式，關(guān)系模型是建立在嚴(yán)格的數(shù)學(xué)概念基礎(chǔ)上的，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的主要優(yōu)點(diǎn)是概念簡(jiǎn)單清晰，用戶(hù)不需了解復(fù)雜的存取路徑，不需說(shuō)明“怎么 干”，只需說(shuō)明“干什么”，易懂易學(xué)。 四、綜合題（45分）： 1．某醫(yī)院病房計(jì)算機(jī)管理中需要如下信息：（10分） 科室：科名，科地址，科電話，醫(yī)生姓名 病房：病房號(hào)，床位號(hào)，所屬科室名 醫(yī)生：姓名，職稱(chēng)，所屬科室名，年齡，工作證號(hào) 病人：病歷號(hào)，姓名，性別，診斷，主管醫(yī)生，病房號(hào) 其中，一個(gè)科室有多個(gè)病房、多個(gè)醫(yī)生，一個(gè)病房只能屬于一個(gè)科室，一個(gè)醫(yī)生只屬于一個(gè)科室，但可負(fù)責(zé)多個(gè)病人的診治，一個(gè)病人的主管醫(yī)生只有一個(gè)。 （1） 完成如下設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)該計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)的E－R圖；（5分） 本題的E-R圖如圖2所示。 16 n 病人 入住 病房 1 病房號(hào) 床位號(hào) 工作證號(hào) 姓 名 性 別 病歷號(hào) n 醫(yī)生 從屬 科室 1 科 名 科電話 科地址 職 稱(chēng) 年 齡 姓 名 診治 組成 n 1 n 1 圖2 E－R圖 （2）將該E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型結(jié)構(gòu)；（3分） 對(duì)應(yīng)的關(guān)系模型結(jié)構(gòu)如下： 科室（科名，科地址，科電話） 病房（病房號(hào)，床位號(hào)，科室名） 醫(yī)生（工作證號(hào)，姓名，職稱(chēng)，科室名，年齡） 病人（病歷號(hào)，姓名，性別，主管醫(yī)生，病房號(hào)） （3）指出轉(zhuǎn)換結(jié)果中每個(gè)關(guān)系模式的候選碼。（2分） 每個(gè)關(guān)系模式的候選碼如下： 科室的候選碼是科名； 病房的候選碼是科室名十病房號(hào)； 醫(yī)生的候選碼是工作證號(hào)； 病人的候選碼是病歷號(hào)。 2．設(shè)有關(guān)系S、SC、C，試用關(guān)系代數(shù)、元組關(guān)系演算表達(dá)式和SQL完成下列操作。（15分，每小題5分） S(S#,SNAME,AGE,SEX) 例：（001,李強(qiáng),23,’男） SC(S#,C#,SCORE) 例：（003,C1,83） C(C#,CNAME,TEACHER) 例：（C1,數(shù)據(jù)庫(kù)原理,王華） （1）用關(guān)系代數(shù)檢索選修課程號(hào)（C#）為C1和 C2的學(xué)生學(xué)號(hào)（S#）。 ΠS＃，C＃（SC）ΠC＃（σC＃=’C1’ C＃=’C2’（C））-σC#’C1’ C# ’C2’（ΠS＃，C＃（SC）ΠC＃（σC＃=’C1’ C＃=’C2’（C））） （2）用元組關(guān)系演算表達(dá)式檢索選修了“程軍”老師所授課程之一的學(xué)生姓名。 {T(1)|($U)($V)($W)(S(U)∧SC(V)∧C(W)∧T[1]=U[1]∧U[1]=V[1]∧V[2]=W[1]∧W[3]=程軍)} （2）用元組關(guān)系演算表達(dá)式檢索選修了“程軍”老師所授課程之一的學(xué)生學(xué)號(hào)。 {T(1)| ($V)($W)( SC(V)∧C(W)∧T[1]=V[1]∧V[2]=W[1]∧W[3]=程軍)} （3）用SQL找出選修了“程軍”老師教的所有課程的學(xué)生姓名。 19 SELECT S.SNAME FROM S WHERE NOT EXISTS ( SELECT * FROM C WHERE C.TEACHER=程軍 AND NOT EXISTS ( SELECT * FROM SC WHERE SC.C#=C.C# AND SC.S#=S.S# ) ) 本題解釋: SELECT * FROM C WHERE C.TEACHER=程軍 AND EXISTS ( SELECT * FROM SC WHERE SC.C#=C.C# ) 這條SQL是查詢(xún)程軍所授的所有課程,外層查詢(xún)中C.C#作為變量在內(nèi)層查詢(xún)中被使用,外層教師程軍所授課程的課程號(hào)C#給內(nèi)層,內(nèi)層根據(jù)該課程號(hào)C#在SC中查詢(xún)是否存在這樣的課程號(hào),即程軍所授的課程,如果存在則括號(hào)中的記錄集不空,EXISTS條件為T(mén)RUE。因此，執(zhí)行結(jié)果是顯示程軍所授的所有課程。 SELECT * FROM C WHERE C.TEACHER=程軍 AND NOT EXISTS ( SELECT * FROM SC WHERE SC.C#=C.C# ) 這條SQL語(yǔ)句在剛才語(yǔ)句的EXISTS前加了NOT,變成當(dāng)內(nèi)層查詢(xún)?nèi)渴浅誊娝谡n程時(shí)NOT EXISTS條件為假。 SELECT S.SNAME FROM S WHERE NOT EXISTS (SELECT * FROM C WHERE C.TEACHER=程軍 AND NOT EXISTS ( SELECT * FROM SC WHERE SC.C#=C.C# AND SC.S#=S.S# ) 這條是完整的語(yǔ)句，比上面一條語(yǔ)句多了一個(gè)AND SC.S#=S.S#表示某個(gè)學(xué)生的學(xué)號(hào)，加上最外層的NOT EXISTS的整個(gè)語(yǔ)句的含義是，對(duì)該某個(gè)學(xué)生，如果最內(nèi)層查詢(xún)中查詢(xún)結(jié)果全部是‘程軍’所授課程時(shí)，條件C.CNAME=程軍 AND NOT EXISTS為FALSE，所以SELECT * FROM C的查詢(xún)結(jié)果為空（第二層），這時(shí)最外層的NOT EXISTS為T(mén)RUE，最外層查找成功，該學(xué)生是選修了‘程軍’所授全部課程的。 3．設(shè)有關(guān)系模式R（U，F(xiàn)），其中： （10分） U={E，F(xiàn)，G，H}，F(xiàn)={E→G，G→E，F(xiàn)→EG，H→EG，F(xiàn)H→E} 求F的最小依賴(lài)集。 解： ⑴ 將F中右部屬性單一化： （2分） F1= {E→G，G→E，F(xiàn)→E，F(xiàn)→G，H→E，