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2003-2004學(xué)年第二學(xué)期期末考試 2001級《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論》試題B 一、選擇題（20分，每小題2分）： 1．?dāng)?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心是____。 A．?dāng)?shù)據(jù)庫 B．?dāng)?shù)據(jù)庫管理系統(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語言的數(shù)據(jù)操縱語句包括 SELECT，INSERT，UPDATE和 DELETE， 最重要的，也是使用最頻繁的語句是____。 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，下面評價(jià)正確的是____。 A．該操作不存在問題 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寫回 ④ A=A-8寫回 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)庫中只包含成功事務(wù)提交的結(jié)果，就說數(shù)據(jù)庫處于①一致狀態(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)置用戶標(biāo)識和存取權(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)依賴于候選碼，則該關(guān)系為2NF。 7．關(guān)系代數(shù)運(yùn)算中，專門的關(guān)系運(yùn)算有⑧選擇、⑨投影和⑩連接。 三、簡答題和綜合題（15分，每小題5分）： 1．舉例說明關(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，在成績表中，學(xué)號是主碼，課程號是外碼：在課程表中課程號是主碼，根據(jù)關(guān)系參照完整性的定義，R2是成績表，R1是課程表，也就是成績表中課程號的值或者為空或者在課程表中的課程號中能夠找到。 成績表 課程表 3 學(xué)號 姓名 課程號 成績 101 劉軍 k5 80 212 王麗 k8 76 221 章華 k9 92 課程號 課程號 k5 高等數(shù)學(xué) k8 C語言n k9 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 滿足這個(gè)條件是必須的，如果不滿足，假設(shè)成績表中課程號的值k20在課程表中課程號的值中找不到，則該課程號顯然是不正確的，這樣會造成數(shù)據(jù)的不一致性。 2．?dāng)?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有哪些功能？ 答：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）是位于操作系統(tǒng)與用戶之間的一個(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)描述語言（DDL），用戶可通過它來定義數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)操縱功能 DBMS還提供數(shù)據(jù)操縱語言（DML），實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的基本操作：查詢、插入、刪除和修改。 數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行管理 這是DBMS運(yùn)行時(shí)的核心部分，它包括開發(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)庫的內(nèi)容維護(hù)等。 數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)功能 它包括數(shù)據(jù)庫初始數(shù)據(jù)的輸入及轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲與恢復(fù)，數(shù)據(jù)庫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。具體說就是將事務(wù)中所有對數(shù)據(jù)庫的更新寫回到磁盤上的物理數(shù)據(jù)庫中去，事務(wù)正常結(jié)束。 事務(wù)中的回滾（ROLLBACK）是數(shù)據(jù)庫滾回到事務(wù)開始時(shí)的狀態(tài)。具體地說就是，在事務(wù)運(yùn)行的過程中發(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)中對數(shù)據(jù)庫的所有已完成的更新操作全部撤消，使數(shù)據(jù)庫回滾到事務(wù)開始時(shí)的狀態(tài)。 四、綜合題（45分）： 1．假定一個(gè)部門的數(shù)據(jù)庫包括以下的信息： （10分） 職工的信息：職工號、姓名、住址和所在部門。 部門的信息：部門名、部門所有職工、經(jīng)理和銷售的產(chǎn)品。 產(chǎn)品的信息：產(chǎn)品名、制造商、價(jià)格、型號及產(chǎn)品內(nèi)部編號。 制造商的信息：制造商名稱、地址、生產(chǎn)的產(chǎn)品名。 完成如下設(shè)計(jì)： 解：本題對應(yīng)的E-R圖如圖2 所示。 產(chǎn)品名 經(jīng) 理 部門名 地 址 姓 名 職工號 產(chǎn)品內(nèi)部編號 n m n 從屬ong 產(chǎn)品 部門 職工 1 銷售ong 型 號 n 生產(chǎn) 價(jià) 格 m 制造商 地 址 名 稱 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。 (∏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)”課程成績在90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F： （10分） R（X，Y，Z），F(xiàn) = { Y→Z，XZ→Y}。 試求下列問題： （1）關(guān)系R屬于第幾范式？（5分） （2）如果關(guān)系R不屬于BCNF，請將關(guān)系R逐步分解為BCNF。（5分） 要求：寫出達(dá)到每一級范式的分解過程，并指明消除什么類型的函數(shù)依賴。 解：R是3NF。侯選碼為XY和XZ，R中所有屬性都是主屬性，不存在非主屬性對碼的傳遞依賴。 X ZY Y R1（X，Y，Z），F(xiàn) = { XZ→Y} R2（Y，Z），F(xiàn) = { Y→Z } 消除了非主屬性對碼的傳遞依賴。 F1和F2中的函數(shù)依賴都是非平凡的，并且決定因素是候選碼，所以上述關(guān)系模式是BCNF。 試題答案 一、選擇題（20分，每小題2分）： 1．B 2．C 3．B 4．A 5．B 6．D 7．B 8．C 9．C 10．B 二、填空題（20分，每小空2分）： 1．①一致 2．②實(shí)體完整性 ③參照完整性 3．④屬性名 4．⑤設(shè)置用戶標(biāo)識和存取權(quán)限控制 5．⑥物理 6．⑦不部分函數(shù)依賴于 7．⑧選擇 ⑨投影 ⑩連接 三、簡答題（15分，每小題5分）： 1．舉例說明關(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，在成績表中，學(xué)號是主碼，課程號是外碼：在課程表中課程號是主碼，根據(jù)關(guān)系參照完整性的定義，R2是成績表，R1是課程表，也就是成績表中課程號的值或者為空或者在課程表中的課程號中能夠找到。 成績表 課程表 12 學(xué)號 姓名 課程號 成績 101 劉軍 k5 80 212 王麗 k8 76 221 章華 k9 92 課程號 課程號 k5 高等數(shù)學(xué) k8 C語言n k9 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 滿足這個(gè)條件是必須的，如果不滿足，假設(shè)成績表中課程號的值k20在課程表中課程號的值中找不到，則該課程號顯然是不正確的，這樣會造成數(shù)據(jù)的不一致性。 2．?dāng)?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有哪些功能？ 答：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）是位于操作系統(tǒng)與用戶之間的一個(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)描述語言（DDL），用戶可通過它來定義數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)操縱功能 DBMS還提供數(shù)據(jù)操縱語言（DML），實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的基本操作：查詢、插入、刪除和修改。 數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行管理 這是DBMS運(yùn)行時(shí)的核心部分，它包括開發(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)庫的內(nèi)容維護(hù)等。 數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)功能 它包括數(shù)據(jù)庫初始數(shù)據(jù)的輸入及轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲與恢復(fù)，數(shù)據(jù)庫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。具體說就是將事務(wù)中所有對數(shù)據(jù)庫的更新寫回到磁盤上的物理數(shù)據(jù)庫中去，事務(wù)正常結(jié)束。 事務(wù)中的回滾（ROLLBACK）是數(shù)據(jù)庫滾回到事務(wù)開始時(shí)的狀態(tài)。具體地說就是，在事務(wù)運(yùn)行的過程中發(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)中對數(shù)據(jù)庫的所有已完成的更新操作全部撤消，使數(shù)據(jù)庫回滾到事務(wù)開始時(shí)的狀態(tài)。 四、綜合題（45分）： 1． （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） 解：本題對應(yīng)的E-R圖如圖2 所示。 產(chǎn)品名 經(jīng) 理 部門名 地 址 姓 名 職工號 產(chǎn)品內(nèi)部編號 n m 1 從屬ong 產(chǎn)品 部門 職工 n 銷售ong 型 號 n 生產(chǎn) 價(jià) 格 m 制造商 地 址 名 稱 圖2 E－R圖 2． （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。 (∏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)”課程成績在90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 C.C# IN ( SELECT C# FROM C WHERE CNAME=程序設(shè)計(jì)) 3．設(shè)有函數(shù)依賴集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F： （10分） R（X，Y，Z），F(xiàn) = { Y→Z，XZ→Y}。 試求下列問題： （1）關(guān)系R屬于第幾范式？（5分） （2）如果關(guān)系R不屬于BCNF，請將關(guān)系R逐步分解為BCNF。（5分） 要求：寫出達(dá)到每一級范式的分解過程，并指明消除什么類型的函數(shù)依賴。 解：R是3NF。侯選碼為XY和XZ，R中所有屬性都是主屬性，不存在非主屬性對碼的傳遞依賴。 X ZY Y R1（X，Y，Z），F(xiàn) = { XZ→Y} R2（Y，Z），F(xiàn) = { Y→Z } 消除了非主屬性對碼的傳遞依賴。 F1和F2中的函數(shù)依賴都是非平凡的，并且決定因素是候選碼，所以上述關(guān)系模式是BCNF。