数据库原理练习题集-参考答案

第一部分数据库系统概述（一）选择1.A2.B3.A4.B5.A6.B7.B8.D9.B10.A11.A12.①B②A③C．13.B14.C15.①B②D③A16.D17.C18.C19.D20.A21.C22.A23.C24.D25.B26.D27.①A②B③D④C⑤F28.B29.A30.D31.C32.C33.C34.A35.A36.A37.D38.B39.C40.B41.B42.C43.B44.D45.D46.C47.A48.①D②C③A49.B（二）概念、术语1.数据库（DataBase，简称DB)：数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。2.数据库系统（DataBas。Sytem，简称DBS)：数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成，一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员构成。（理解：解析数据库系统和数据库是两个概念。数据库系统是一个人一机系统，数据库是数据库系统的一个组成部分。但是在日常工作中人们常常把数据库系统简称为数据库。希望读者能够从人们讲话或文章的上下文中区分“数据库系统”和“数据库”，不要引起混淆。）3.数据库管理系统（DataBaseManagementSytem，简称DBMS)：数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。DBMS的主要功能包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理功能、数据库的建立和维护功能。(理解：DBMS是一个大型的复杂的软件系统，是计算机中的基础软件。目前，专门研制DBMS的厂商及其研制的DBMS产品很多。著名的有美国IBM公司的DB2关系数据库管理系统和IMS层次数据库管理系统、美国Oracle公司的oracle关系数据库管理系统、Sybase公司的sybase关系数据库管理系统、美国微软公司的SQLServe，关系数据库管理系统等。)4.关系模式：是一种用于描述二维表格结构的表示方式，由关系模式和与该关系模式名相关联的属性名表组成。其形式为：关系模式名（属性名1，属性名2，…，属性名n）。5.候选键：如果一个属性集能唯一地标识一个关系中的元组而又不含有多余属性，则称该属性值为该关系的候选键。6.外键：如果关系模式R1中的某属性集是另一个关系模式R2的主键，则该属性在关系模式R1中称为外键。7.概念模式：是对数据库中全部数据的整体逻辑结构的描述，体现了全局、整体的数据观点，所以称为数据库的整体逻辑结构。简述：(1)简述文件系统与数据库系统的区别。答：文件系统与数据库系统的区别是：文件系统面向某一应用程序，共享性差，冗余度大，数据独立性差，记录内有结构，整体无结构，由应用程序自己控制。数据库系统面向现实世界，共享性高，冗余度小，具有较高的物理独立性和一定的逻辑独立性，整体结构化，用数据模型描述，由数据库管理系统提供数据的安全性、完整性、并发控制和恢复能力。(2)简述文件系统与数据库系统的联系。答：文件系统与数据库系统的联系是：文件系统与数据库系统都是计算机系统中管理数据的软件。解析文件系统是操作系统的重要组成部分；而DBMS是独立于操作系统的软件。但是DBMS是在操作系统的基础上实现的；数据库中数据的组织和存储是通过操作系统中的文件系统来实现的。(3)简述数据模型的概念、数据模型的作用和数据模型的三个要素。答：数据模型是数据库中用来对现实世界进行抽象的工具，是数据库中用于提供信息表示和操作手段的形式构架。一般地讲，数据模型是严格定义的概念的集合。这些概念精确描述了系统的静态特性、动态特性和完整性约束条件。因此数据模型通常由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成。(l）数据结构：是所研究的对象类型的集合，是对系统静态特性的描述。(2）数据操作：是指对数据库中各种对象（型）的实例（值）允许进行的操作的集合，包括操作及有关的操作规则，是对系统动态特性的描述。(3）数据的约束条件：是一组完整性规则的集合。完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则，用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化，以保证数据的正确、有效、相容。(4)简述层次模型的基本概念，举出一个层次模型的实例。答：层次模型由满足如下条件的结点组成：（1）根结点：是唯一的一个无双亲结点。（2）其它结点：有且仅有一个双亲结点。层次模型实例：(l)教员学生层次数据库模型(2)行政机构层次数据库模型(3)行政区域层次数据库模型(5)简述网状模型的概念，举出三个网状模型的实例。答：网状模型由满足如下条件的结点组成：(l）允许一个以上的结点无双亲；(2）一个结点可以有多于一个的双亲。网状模型实例1:网状模型实例2:网状模型实例3:(6)试述关系模型的概念，定义并解释以下术语：(l）关系（2）属性（3）域（4）元组(5）主码（6）分量（7）关系模式答：关系模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成。在用户观点下，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表，它由行和列组成。(l）关系：一个关系对应通常说的一张表；(2）属性：表中的一列即为一个属性；(3）域：属性的取值范围；(4）元组：表中的一行即为一个元组；(5）主码：表中的某个属性组，它可以惟一确定一个元组；(6）分量：元组中的一个属性值；(7）关系模式：对关系的描述，一般表示为关系名（属性1，属性2，…，属性n)(7)定义并解释以下术语：模式、外模式、内模式、DDL、DML模式、外模式、内模式，模式亦称逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。模式描述的是数据的全局逻辑结构。外模式涉及的是数据的局部逻辑结构，通常是模式的子集。内模式，亦称存储模式，是数据在数据库系统内部的表示，即对数据的物理结构和存储方式的描述。DDL：数据定义语言，用来定义数据库模式、外模式、内模式的语言。DML：数据操纵语言，用来对数据库中的数据进行查询、插入、删除和修改的语句。(8).简述关系数据库的优缺点。答：关系数据模型具有下列优点：(l）关系模型与非关系模型不同，它是建立在严格的数学概念的基础上的。(2）关系模型的概念单一，无论实体还是实体之间的联系都用关系表示，操作的对象和操作的结果都是关系，所以其数据结构简单、清晰，用户易懂易用。(3）关系模型的存取路径对用户透明，从而具有更高的数据独立性、更好的安全保密性，也简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作。当然，关系数据模型也有缺点，其中最主要的缺点是，由于存取路径对用户透明，查询效率往往不如非关系数据模型。因此为了提高性能，必须对用户的查询请求进行优化，增加了开发数据库管理系统的难度。(9)简述数据库系统三级模式结构及其两级映像？答：数据库系统的三级模式结构由外模式、模式和内模式组成。外模式是数据库用户（包括应用程序员和最终用户）能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。模式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。内模式是数据在数据库系统内部的表示，即对数据的物理结构和存储方式的描述。数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别，它把数据的具体组织留给DBMs管理，使用户能逻辑抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机中的表示和存储。为了能够在内部实现这三个抽象层次的联系和转换，数据库系统在这三级模式之间提供了两级映像：外模式／模式映像和模式／内模式映像。正是这两级映像保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。(10)简述数据与程序的逻辑独立性和数据与程序的物理独立性。为什么数据库系统具有数据与程序的独立性？答：数据与程序的逻辑独立性：当模式改变时（例如增加新的关系、新的属性、改变属性的数据类型等），由数据库管理员对各个外模式／模式的映像做相应改变，可以使外模式保持不变。应用程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证了数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性。数据与程序的物理独立性：当数据库的存储结构改变了，由数据库管理员对模式／内模式映像做相应改变，可以使模式保持不变，从而应用程序也不必改变，保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性。数据库管理系统在三级模式之间提供的两级映像保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。(11)什么叫数据与程序的物理独立性？什么叫数据与程序的逻辑独立性？为什么数据库系统具有数据与程序的独立性？答：数据与程序的逻辑独立性：当模式改变时（例如增加新的关系、新的属性、改变属性的数据类型等），由数据库管理员对各个外模式／模式的映像做相应改变，可以使外模式保持不变。应用程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证了数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性。数据与程序的物理独立性：当数据库的存储结构改变了，由数据库管理员对模式／内模式映像做相应改变，可以使模式保持不变，从而应用程序也不必改变，保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性。数据库管理系统在三级模式之间提供的两层映像保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。第二部分关系运算(一）选择1.B2.C3.D4.C5.A6.C7.C8.D9.D10.B11.①B②C③D12.①B②A③C13.D14.B15.C16.B17.A18.①D②B19.D20.C21.①D②B③C④B⑤D22.C23.A24.B25.C(二）概念、术语：术语：关系的差运算：设关系R和S具有相同的关系模式，R和S的差运算是由属于R但不属于S的所有元组组成的的集合。笛卡儿积运算：设关系R和S的目数分别为r和s，R和S的笛卡儿积是一个r+s目的元组集合，每个元组的前r个分量来自R中的的一个元组，后s个分量来自S中的一个元组。关系的笛卡尔定义：笛卡尔积D1×D2×…×Dn的任一子集称为在域D1,D2,…,Dn上的关系。投影运算：投影运算是按照j1,j2,…,jk的顺序,从关系R中取出列序号为j1,j2,…,jk的k列，并除去结果中的重复无级，构成一个以j1,j2,…,jk为顺序的k目关系。选择运算：从关系R中挑选出满足公式F的那些元组。联接运算：从关系R和S的笛卡儿积中选取属性值满足某一比较运算操作的元组。自然联接运算：从关系R和S的笛卡尔积中选取公共属性值相等的元组，并去除重复的属性。简述(1)简述关系数据语言的特点和分类。答：关系数据语言可以分为三类：关系代数语言。关系演算语言：元组关系演算语言和域关系演算语言。SQL：具有关系代数和关系演算双重特点的语言。这些关系数据语言的共同特点是，语言具有完备的表达能力，是非过程化的集合操作语言，功能强，能够嵌入高级语言中使用。(2)简述等值连接与自然连接的区别和联系。答：等值连接表示为RS，自然连接表示为RS；自然连接是除去重复属性的R.A=S.B等值连接。两者之间的区别和联系如下：·自然连接一定是等值连接，但等值连接不一定是自然连接。·等值连接要求相等的分量，不一定是公共属性；而自然连接要求相等的分量必须是公共属性。·等值连接不把重复的属性除去；而自然连接要把重复的属性除去。（三）应用题1.设有如下所示的关系模式S、C、SC：S(S#,SNAME,AGE,SEX)C(C#,CNAME,TEACHER)SC(S#,C#,GRADE)试用关系代数表达式表示下列查询语句：(1)检索“陆定”老师所授课程的课程号(C#)和课程名(CNAME)。(2)检索年龄大于20的男学生学号(S#)和姓名(SNAME)。(3)检索至少选修“陆定”老师所授全部课程的学生姓名(SNAME)。(4)检索”李翔”同学不学课程的课程号(C#)。(5)检索至少选修两门课程的学生学号(S#)。(6)检索全部学生都选修的课程的课程号(C#)和课程名(CNAME)。(7)检索选修