软考辅导之关系数据库专题(基础)

软件设计师考试之数据库专题厦门理工学院计算机系0试题考点分析根据考试大纲，本章要求考生掌握以下知识点：集合运算和关系运算函数依赖规范化（第一范式、第二范式、第三范式、BC范式、第四范式、第五范式）模式分解及分解应遵循的原则SQL语言：DML、DDL、DCL数据库控制(并发控制、恢复、安全性、完整性)关系数据库设计(下午考题)E-R模型及其与关系模式的转换(下午考题)厦门理工学院计算机系0试题考点分析上午考点分布厦门理工学院计算机系0试题考点分析上午考点分布厦门理工学院计算机系0试题考点分析下午考试考点分布厦门理工学院计算机系0试题考点分析数据库下午试题厦门理工学院计算机系1上午考点与试题上午考试主要考查以下知识点：集合运算和关系运算函数依赖规范化（第一范式、第二范式、第三范式）模式分解及分解应遵循的原则SQL语言：DML、DDL、DCL数据库控制(并发控制、恢复、安全性、完整性)厦门理工学院计算机系什么是Armstrong公理系统？为从已知的函数依赖推导出其他的函数依赖，Armstrong提出了一套推理规则，称为Armstrong公理(Armstrong’sAxioms)。1.1考点：Armstrong推理规则厦门理工学院计算机系什么是Armstrong公理系统规则？公理包含如下三条推理规则：(1)自反律：若YXU，则X→Y。(2)增广律：若X→Y，ZU，则XZ→YZ。(3)传递律：若X→Y和Y→Z，则X→Z。以上X、Y、Z表示属性集，XY表示X与Y的并集(4)合并规则：如果X→Y，X→Z，则X→YZ。(5)伪传递规则：如果X→Y，YW→Z，则XW→Z。(6)分解规则：如果X→Y，ZY，则X→Z。或：如X→YZ，则X→Y，X→Z。(7)复合规则：如果X→Y，W→Z,则XW→YZ1.1考点：Armstrong推理规则厦门理工学院计算机系设关系模式R（A，B，C），下列结论错误的是__(45)___。（45）A．若A→B，B→C，则A→CB．若A→B，A→C，则A→BCC．若BC→A，则B→A，C→AD．若B→A，C→A，则BC→A考点：Armstrong推理规则答案：C1.1Armstrong推理规则试题1厦门理工学院计算机系例：（2002年上午试题40、41）关系R、S如下表所示，R÷(∏A1,A2(σ13(S)))的结果为（40），左外联接、右外联接和完全外联接的元组个数分别为（41）。（40）A．{d}B．{c,d}C．{c,d,8}D．{(a,b),(b,a),(c,d),(d,f)（41）A．2，2，4B．2，2，6C．4，4，6D．4，4，41.2考点：关系运算厦门理工学院计算机系1.2考点：关系运算试题：2010年5月厦门理工学院计算机系1.2考点：关系运算试题：数据库系统工程师2005年5月试题44厦门理工学院计算机系1.2考点：关系运算解析：数据库系统工程师2005年5月试题44答案：B厦门理工学院计算机系1.2考点：关系运算2012年5月试题厦门理工学院计算机系1.3考点：范式、函数依赖关系模式规范化的基本步骤1NF↓消除非主属性对码的部分函数依赖消除决定属性2NF集非码的非平↓消除非主属性对码的传递函数依赖凡函数依赖3NF↓消除主属性对码的部分和传递函数依赖BCNF↓消除非平凡且非函数依赖的多值依赖4NF厦门理工学院计算机系1.3考点：范式、函数依赖什么是范式？范式(NormalForm,NF)：关系模式的规范形式。关系模式中的范式：1NF、2NF、3NF、BCNF、4NF和5NF。范式之间存在的关系或级别：范式级别与异常问题之关系：一般，级别越低，出现异常的程度越高。5NF4NFBCNF3NF2NF1NF厦门理工学院计算机系1.3考点：范式、函数依赖什么是第一范式？定义：设R是一个关系模式。如果R的每个属性的值域都是不可分的简单数据项的集合，则称该关系模式为第一范式关系模式，记作1NF。什么是第二范式？定义：若关系模式R是1NF，且每个非主属性完全函数依赖于候选键，则称该关系模式为第二范式关系模式，记作2NF。厦门理工学院计算机系1.3考点：范式、函数依赖什么是第三范式？定义：若关系模式R是2NF，且每个非主属性都不传递依赖于R的候选键，则称该关系模式为第三范式关系模式，记作3NF。什么是BCNF？定义：若关系模式R是1NF，且每个属性都不传递依赖于R的候选键，则R为BCNF范式（Boyce-CoddNormalForm,BCNF）。厦门理工学院计算机系1.3考点：范式、函数依赖什么是传递依赖？误区：E→A,A→C就有E→C•在R(U)中，如果X→Y(Y不是X的真子集)，且Y→X不成立，Y→Z,则称Z对X传递函数依赖•虽然E→A,A→C，但同时有A→E，所以不满足传递依赖的条件厦门理工学院计算机系试题2设关系模式R（ABCDE）上的函数依赖集F={A→BC，BCD→E，B→D，A→D，E→A}，将R分解成两个关系模式：R1=（ABD），R2=（ACE），则R1和R2的最高范式分别是__(50)__。（50）A.2NF和3NFB.3NF和2NFC.3NF和BCNFD.2NF和BCNF考点：范式、传递依赖的定义答案：D厦门理工学院计算机系试题解析2F={A→BC，BCD→E，B→D，A→D，E→A}，将R分解成两个关系模式：R1=（ABD），R2=（ACE），思路：R1(ABD)：∵B→D,A→D,A→B∴对于R1(ABD)而言，主键是A，而D传递依赖于A，不是3NFR2(ACE):∵B→D,BCD→E∴BC→E(A→BC)，从而有A→E∵A→E,E→A,A→C∴R2(ACE)是BCNF厦门理工学院计算机系试题3存在非主属性对码的部分依赖的关系模式是___(47)____。(47)A．INFB．2NFC．3NFD．BCNF考点：范式答案：A厦门理工学院计算机系1.4考点：关系闭包求关系闭包算法:求属性集X关于函数依赖F的属性闭包X+(1)X(0)=X;(2)X(i+1)=X(i)A;其中A是这样的属性：在F中寻找未用过的左边是X(i)的子集的函数依赖：Yj-Zj(j=1,..,K),其中YjX(i)即在Zj中寻找X(i)中未出现过的属性集合A,若无这样的A则转(4).(3)判断是否有X(i+1)=X(i)，若是，则转(4);否则转(2).(4)输出X(i),即为X+厦门理工学院计算机系试题4给定关系模式R（U，F），U={A，B，C，D，E}，F={B→A,D→A,A→E,AC→B},其属性AD的闭包为______,其候选关键字为___.考点：属性集的闭包厦门理工学院计算机系试题解析4什么是属性集的闭包？属性集的闭包：指由该属性集推导出的属性集。求属性集的闭包由固定的算法推出.厦门理工学院计算机系试题解析4给定关系模式R（U，F），U={A，B，C，D，E}，F={B→A,D→A,A→E,AC→B},其属性AD的闭包为______,其候选关键字为___.思路：设X(0)=AD,计算X(1):逐一扫描F集合中各个函数依赖，找左部是A，D或AD的函数依赖，得到：A→E，D→A，于是X(1)=X(0)∪EA=ADE由于X(1)≠X(0)，所以继续扫描F集合中各个函数依赖，找左部是ADE的子集的那些函数依赖，得到：A→E，D→A，于是X(2)=X(1)∪EA=ADE由于X(2)=X(1),所以算法结束，属性AD的闭包为X(2),ADE厦门理工学院计算机系试题解析4给定关系模式R（U，F），U={A，B，C，D，E}，F={B→A,D→A,A→E,AC→B},其属性AD的闭包为______,其候选关键字为___.什么是函数依赖与关键码的联系？设关系模式R的属性集U，X是U的一个子集。如果X→U在R上都成立，那么称X是R的一个超键。如果X→U在R上成立，但对于X的任一真子集X1都有X1→U不成立，那么称X是R上的一个候选键。思路：给定的函数依赖中有：D→A，A→ED→A→ECD→AC→BCD→AC→B→A厦门理工学院计算机系求关系闭包试题5：设有关系模式R(U,F),其中U=(A,B,C,D,E,G),F={AB-C,C-A,BC-D,ACD-B,D-EG,BE-C,CG-BD,CE-AG}求:属性集闭包(BD)+练习：厦门理工学院计算机系1.5考点：求关系的键什么是候选键？关键码（key）：由一个或多个属性组成。超键：在关系中唯一标识元组的属性集。候选键：不含有多余属性的超键。关系模式中，若一个属性或属性组K完全函数决定整个元组，则K称为该关系的一个候选键。主键：用户选作元组标识的候选键。外键：如果模式R中属性K是其他模式的主键，那么K在模式R中称为外键厦门理工学院计算机系候选关键字的求解理论和算法对于给定的关系R(A1,A2,…An)和函数依赖集F，可将其属性分成四类：L类：仅出现在F左部的属性；R类：仅出现在F右部的属性；N类：在函数依赖两边均未出现的属性；LR类：在F左右两边都出现的属性。厦门理工学院计算机系候选关键字的求解理论和算法定理1：对于给定的关系模式R及其函数依赖F，若X(X属于R)是L类属性，则X必定为R的任一候选关键字成员。试题6：设有关系模式R(U,F),其中U=(A,B,C,D),F={D-B,B-D,AD-B,AC-D}求：R的候选关键字。厦门理工学院计算机系候选关键字的求解理论和算法定理2：对于给定的关系模式R及其函数依赖F，若X(X属于R)是R类属性，则X不在任何候选关键字中。定理3：对于给定的关系模式R及其函数依赖F，若X(X属于R)是N类属性，则X必包含在R的任一候选关键字中试题：设有关系模式R(U,F),其中U=(A,B,C,D,E,F),F={A-D,E-D,D-B,BC-D,DC-A}求：R的候选关键字。厦门理工学院计算机系1.6考点：无损分解的判断什么是无损分解？设关系模式R(ABC),分解成ρ={R1（AB），R2（AC）｝R在投影，连接以后仍能够恢复成r，即未丢失信息。这种分解叫无损分解rABC111121r1AB1112r2AC1111厦门理工学院计算机系检验无损连接性算法：检验无损连接性(1)构造一个K行n列的表，第i行对应于关系模式Ri,第j列对应于属性Aj.如果Aj属于Ri,则在第i行第j列上放符号ai,否则，放bij(2)逐个检查F中的每一个函数依赖，并修改表中的元素。方法：取得F中一个函数依赖X-Y,在X的分量中寻找相同的行，然后将这些行中的Y的分量改为相同的符号，如果其中有aj则将bij改为aj;若无aj,则改为bij;(3)这样反复进行，若发现某一行变成全a，则具有无损连接性厦门理工学院计算机系检验无损连接性试题7：设有关系模式R(U,F),其中U=(A,B,C),F={A-B,C-B}判断一个分解P={AC,BC}是否具有无损连接性。厦门理工学院计算机系检验无损连接性试题8：设有关系模式R(U,F),其中U=(B,O,I,S,Q,D),F={S-D,I-B,IS-Q,B-O}判断一个分解P={SD,IB,ISQ,BO}是否具有无损连接性。厦门理工学院计算机系试题9设关系模式R为R(H,I,J,K,L),R上的一个函数依赖集为F={H→J,J→K,I→J,JL→H},分解(6)是无损联接的。(6)A.ρ={HK,HI,IJ,JKL,HL}B.ρ={HIL,IKL,IJL}C.ρ={HJ,IK,HL}D.ρ={HI,JK,HL}考点：无损联接答案：B厦门理工学院计算机系试题解析9解法二：无损联接的测试输入：关系模式R=A1A2…An,R上成立的FD集F，及R的一个分解ρ={Ri}（i=1,2,…,k）。输出：判断ρ相对于F是否具有无损联接特性。方法：第一步：构造一张k行n列的表格，每列对应一个属性Ai,每