数据库期末考试习题及答案.doc
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2003-2004学年第二学期期末考试
2001级《数据库系统概论》试题C
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SQL
C．嵌入式SQLD．解释式SQL
5．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
T1T2
①读A=100
A＝A*2写回
②读A=200
③ROLLBACK
恢复A=100
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。
3．关系数据库中基于数学上两类运算是③和④。
4．数据库设计的几个步骤是⑤。
5．1NF，2NF，和3NF之间，相互是一种⑥关系。
6．视图是一个虚表，它是从⑦中导出的表。
在数据库中，只存放视图的⑧，不存放视图的⑨。
7．关系操作的特点是⑩操作。
三、简答题（15分，每小题5分）：
1．什么是数据库？
2．什么是数据库的数据独立性？
3．叙述等值连接与自然连接的区别和联系。
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：
（1）一个学生可选修多门课程，一门课程可为多个学生选修；
（2）一个教师可讲授多门课程，一门课程可为多个教师讲授；
（3）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）
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）
S（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。
（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。
（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。
（3）试用SQL找出“程序设计”课程成绩在90分以上的学生姓名。
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）
4．设有关系STUDENT（S#,SNAME,SDEPT,MNAME,CNAME,GRADE），S#,CNAME为候选码，设关系中有如下函数依赖：
（10分）
S#,CNAME→SNAME,SDEPT,MNAME
S#→SNAME,SDEPT,MNAME
S#,CNAME→GRADE
SDEPT→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。
试题答案
一、选择题（20分，每小题2分）：
1．B2．A3．D4．C5．A6．D7．C8．B9．A10．D
二、填空题（20分，每小空2分）：
1．①封锁
2．②系统故障
3．③关系代数④关系演算
4．⑤需求分析，概念设计，逻辑设计，物理设计，编码和调试
5．⑥3NF2NFLNF成立
6．⑦一个或几个基本表⑧定义⑨视图对应的数据
7．⑩集合
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：
l自然连接一定是等值连接，但等值连接不一定是自然连接。
等值连接不把重复的属性除去；而自然连接要把重复的属性除去。
l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。
l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．试完成如下工作：
（10分）
（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。
（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）
n
课程
开课
1
课程名
教师号
编号
n
学生
拥有
单位
1
年龄
单位名
姓名
性别
学号
选修
m
n
图2学生选课局部E－R图
课程
编号
1
单位
属于
教师
n
电话
单位名
讲授
m
n
职称
姓名
性别
教师号
图3教师任课局部E－R图
教师
n
学生
拥有
单位
1
属于
1
n
n
课程
讲授
m
m
n
选修
开设
1
n
图4合并的全局E－R图
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）
S（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。
SELECTSNAME
FROMS,SC,C
WHERES.S#=SC.S#ANDSC.C#=C.C#ANDSCORE>=90ANDCNAME='程序设计'
或者
SELECTSNAME
FROMS
WHERERS.S#IN（
SELECTS#
FROMSC
WHERESCORE>=90ANDC.C#IN（
SELECTC#
FROMC
WHERECNAME='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，设关系中有如下函数依赖：
（10分）
S#,CNAME→SNAME,SDEPT,MNAME
S#→SNAME,SDEPT,MNAME
S#,CNAME→GRADE
SDEPT→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→GRADE S#,SNAME→SNAME,SDEPT SDEPT→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。
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