《数据库原理》期末考试试卷参考答案(D)

1《数据库原理》期末考试模拟试卷【难度：中】（考试时间120分钟，满分100分）一、选择题（20分，每小题2分）：1．数据库系统与文件系统的主要区别是____。A．数据库系统复杂，而文件系统简单B．文件系统不能解决数据冗余和数据独立性问题，而数据库系统可以解决C．二文件系统只能管理程序文件，而数据库系统能够管理各种类型的文件D．文件系统管理的数据量较少，而数据库系统可以管理庞大的数据量2．同一个关系模型的任意两个元组值____。A．不能全同B．可全同C．必须全同D．以上都不是3．自然连接是构成新关系的有效方法。一般情况下，当对关系R和S使用自然连接时，要求R和S含有一个或多个共有的____。A．元组B．行C．记录D．属性4．SQL语言具有两种使用方式，分别称为交互式SQL和____。A．提示式SQLB．多用户SQLC．嵌入式SQLD．解释式SQL5．关系规范化中的删除操作异常是指________。A．不该删除的数据被删除B．不该插入的数据被插入C．应该删除的数据未被删除D．应该插入的数据未被插入6.属于BCNF的关系模式________。A．已消除了插入、删除异常B．已消除了插入、删除异常和数据冗余C．仍然存在插入、删除异常D．在函数依赖范畴内，已消除了插入和删除的异常7．从E-R模型关系向关系模型转换时，一个M:N联系转换为关系模式时，该关系模式的关键字是____。A．M端实体的关键字B．N端实体的关键字C．M端实体关键字与N端实体关键字组合D．重新选取其他属性8．数据库的____是指数据的正确性和相容性。A．安全性B．完整性C．并发控制D．恢复9．授权编译系统和合法性检查机制一起组成了____子系统。A．安全性B．完整性C．并发控制D．恢复10．设有两个事务T1、T2，其并发操作如图1所示，下列评价正确的是____。A该操作不存在问题B．该操作丢失修改C．该操作不能重复读D．该操作读“脏”数据T1T2①读A=100A＝A*2写回②读A=200③ROLLBACK恢复A=1002图1事务并发操作图二、填空题（20分，每小空2分）：1．DBMS的基本工作单位是事务，它是用户定义的一组逻辑一致的程序序列；并发控制的主要方法是①封锁机制。2．系统在运行过程中，由于某种原因，造成系统停止运行，致使事务在执行过程中以非控制方式终止，这时内存中的信息丢失，而存储在外存上的数据不受影响，这种情况称为②系统故障。3．关系数据库中基于数学上两类运算是③关系代数和④关系演算。4．数据库设计的几个步骤是⑤需求分析，概念设计，逻辑设计，物理设计，编码和调试、实施运行和维护。5．1NF，2NF，和3NF之间，相互是一种⑥3NF2NFLNF成立关系。6．视图是一个虚表，它是从⑦一个或几个基本表中导出的表。在数据库中，只存放视图的⑧定义，不存放视图的⑨视图对应的数据。7．关系操作的特点是⑩集合操作。三、简答题（15分，每小题5分）：1．什么是数据库？答：数据库是长期存储在计算机内、有组织的、可共享的数据集合。数据库是按某种数据模型进行组织的、存放在外存储器上，且可被多个用户同时使用。因此，数据库具有较小的冗余度，较高的数据独立性和易扩展性。2．什么是数据库的数据独立性？答：数据独立性表示应用程序与数据库中存储的数据不存在依赖关系，包括逻辑数据独立性和物理数据独立性。逻辑数据独立性是指局部逻辑数据结构（外视图即用户的逻辑文件）与全局逻辑数据结构（概念视图）之间的独立性。当数据库的全局逻辑数据结构（概念视图）发生变化（数据定义的修改、数据之间联系的变更或增加新的数据类型等）时，它不影响某些局部的逻辑结构的性质，应用程序不必修改。物理数据独立性是指数据的存储结构与存取方法（内视图）改变时，对数据库的全局逻辑结构（概念视图）和应用程序不必作修改的一种特性，也就是说，数据库数据的存储结构与存取方法独立。数据独立性的好处是，数据的物理存储设备更新了，物理表示及存取方法改变了，但数据的逻辑模式可以不改变。数据的逻辑模式改变了，但用户的模式可以不改变，因此应用程序也可以不变。这将使程序维护容易，另外，对同一数据库的逻辑模式，可以建立不同的用户模式，从而提高数据共享性，使数据库系统有较好的可扩充性，给DBA维护、改变数据库的物理存储提供了方便。3．叙述等值连接与自然连接的区别和联系。答：等值连接表示为RA=BS，自然连接表示为RS；自然连接是除去重复属性的等值连接。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。3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。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。四、综合题（45分）：1．设有如下实体：（10分）学生：学号、单位、姓名、性别、年龄、选修课程名课程：编号、课程名、开课单位、任课教师号教师：教师号、姓名、性别、职称、讲授课程编号单位：单位名称、电话、教师号、教师名上述实体中存在如下联系：一个学生可选修多门课程，一门课程可为多个学生选修；一个教师可讲授多门课程，一门课程可为多个教师讲授；一个单位可有多个教师，一个教师只能属于一个单位。试完成如下工作：（1）分别设计学生选课和教师任课两个局部信息的结构E-R图。（4分）（2）将上述设计完成的E-R图合并成一个全局E-R图。（3分）（3）将该全局E-R图转换为等价的关系模型表示的数据库逻辑结构。（3分）解：（1）学生选课局部E-R图如图2所示，教师任课局部E-R图如图3所示。电话图2学生选课局部E－R图学生：学号、单位、姓名、性别、年龄、选修课程名课程：编号、课程名、开课单位、任课教师号教师：教师号、姓名、性别、职称、讲授课程编号单位：单位名称、电话、教师号、教师名上述实体中存在如下联系：一个学生可选修多门课程，一门课程可为多个学生选修；一个教师可讲授多门课程，一门课程可为多个教师讲授；一个单位可有多个教师，一个教师只能属于一个单位。n课程开课1课程名编号n学生拥有单位1年龄单位名姓名性别学号选修mn4课程名图3教师任课局部E－R图图4合并的全局E－R图（2）合并的全局E-R图如图4所示。为避免图形复杂，下面给出各实体属性：单位：单位名、电话学生：学号、姓名、性别、年龄教师：教师号、姓名、性别、职称课程：编号、课程名（3）该全局E-R图转换为等价的关系模型表示的数据库逻辑结构如下：单位（单位名，电话）教师（教师号，姓名，性别，职称，单位名）课程（课程编号，课程名，单位名）学生（学号，姓名，性别，年龄，单位名）讲授（教师号，课程编号）选修（学号，课程编号）2．设有关系S、SC、C，试用关系代数、元组关系演算表达式和SQL完成下列操作。（15分，每小题5分）课程编号1单位属于教师n电话单位名讲授mn职称姓名性别教师号教师n学生拥有单位1属于1nn课程讲授mmn选修开设1n5S(S#,SNAME,AGE,SEX)例：（001,'李强',23,’男'）SC(S#,C#,SCORE)例：（003,'C1',83）C(C#,CNAME,TEACHER)例：（'C1','数据库原理','王华'）（1）试用关系代数检索选修了“程军”老师所授课程之一的学生姓名。∏SNAME(SSCTEACHER='程军'(C))（2）试用元组关系演算表达式检索选修了“程军”老师所授课程之一的学生姓名。{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]='程军')}（2）试用元组关系演算表达式检索选修了“程军”老师所授课程之一的学生学号。{T(1)|(V)(W)(SC(V)∧C(W)∧T[1]=V[1]∧V[2]=W[1]∧W[3]='程军')}（3）找出“程序设计”课程成绩在90分以上的学生姓名。SELECTSNAMEFROMS,SC,CWHERES.S#=SC.S#ANDSC.C#=C.C#ANDSCORE=90ANDCNAME='程序设计'或者SELECTSNAMEFROMSWHERERS.S#IN(SELECTS#FROMSCWHERESCORE=90ANDC.C#IN(SELECTC#FROMCWHERECNAME='程序设计')3．设有关系模式R（U，F），其中：（10分）U={A，B，C，D，E}，F={A→BC，CD→E，B→D，E→A}。⑴计算B+。（2分）⑵求R的所有候选码。（8分）解：⑴令X={B}，X(0)=B，X(1)=BD，X(2)=BD，故B+=BD。⑵根据候选码的定义，R的候选码只可能由F中各个函数依赖的左边属性组成，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，组成候选码的属性可能是E。计算可知：E+=ABCDE，即E→U，E是一个候选码。可除去A，B，E，组成候选码的属性可能是CD。计算可知：(CD)+=ABCDE，即CD→U，但C+=C，D+=D，CD是一个候选码。可除去B，C，D，E，组成候选码的属性可能是A。计算可知：A+=ABCDE，即A→U，A是一个候选码。可除去A，D，E，组成候选码的属性可能是BC。计算可知：(BC)+=ABCDE，即CD→U，但B+=BD，C+=C，BC是一个候选码。R的所有候选码是A，BC，CD，E。4．设有关系STUDENT(S#,SNAME,SDEPT,MNAME,CNAME,GRADE)，S#,CNAME为候选码，6设关系中有如下函数依赖：（10分）S#,CNAME→SNAME,SDEPT,MNAMES#→SNAME,SDEPT,MNAMES#,CNAME→GRADESDEPT→MNAME试求下列问题：（1）关系STUDENT属于第几范式？（5分）（2）如果关系STUDENT不属于BCNF，请将关系STUDENT逐步分解为BCNF。（5分）要求：写出达到每一级范式的分解过程，并指明消除什么类型的函数依赖。解：（1）关系STUDENT是1NF。（2）首先消除部分函数依赖{S#,CNAME}→{SNAME,SDEPT,MNAME}将关系分解为：R1(S#,SNAME,SDEPT,MNAME)R2(S#,CNAME,GRADE)在关系R1中存在非主属性对候选码的传递函数依赖S#→SDEPT，SDEPT→MNAME，所以以上关系模式还不是BCNF，进一步分解R1：R11(S#,SNAME,SDEPT)R12(SDEPT,MNAME)R11,R12都是3NF。关系模式：R2(S#,CNAME,GRADE)R11(S#,SNAME,SDEPT)R12(SDEPT,MNAME)R2,R11,R12关系模式存在的函数依赖S#,CNAME→GRADES#→SNAME,SDEPTSDEPT→MNAME上述函数依赖都是非平凡的，并且决定因素是候选码，所以上述关系模式是BCNF.