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(完整word版)数据库期末考试习题及答案
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SQL B．多用户SQL
C．嵌入式SQL D．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
T1 T2
① 读A=100
A＝A*2写回
② 读A=200
③ ROLLBACK
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．B 2．A 3．D 4．C 5．A 6．D 7．C 8．B 9．A 10．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。
SELECT SNAME
FROM S,SC,C
WHERE S.S#=SC.S# AND SC.C#=C.C# AND SCORE>=90 AND CNAME='程序设计'
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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