数据库系统平时作业答案.docx
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数据库系统平时作业答案.docx
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数据库系统平时作业答案
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面授课程的作业,学员上最后一次面授课时,把书面作业当堂交于任课教师。
但若面授教师对提交地点、提交时间或提交方式等有特别要求,请以面授教师的要求为准。
网上直播课程的作业,请按课表上规定的最后期限交给班主任。
占分比例
总成绩的20%
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1、请给提交的作业加一个封面,上面注明“所属站点、年级专业、学号、姓名、课程名称”
2、作业过期不交或相互复印、雷同,则作业成绩以“0分”计。
《数据库系统》作业
要求所有作业必须手写完成,不可打印,复印
第一章作业:
1、解释下列术语:
数据,数据库,数据库系统,数据库管理系统
答:
数据:
描述事物的符号记录称为数据。
数据的种类有文字、图形、图象、声音、正文等等。
数据与其语义是不可分的。
数据库:
数据库是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的数据集合。
数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存,具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性,并可为各种用户共享。
数据库系统:
数据库系统(DBS)是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成。
数据库系统由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员构成。
数据库管理系统:
数据库管理系统(DBMS)是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。
用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。
DBMS主要功能包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理功能、数据库的建立和维护功能。
2、试述数据库系统的主要特点。
答:
(1)数据共享性高、冗余少;
(2)数据结构化;
(3)数据独立性高;
(4)有统一的数据控制功能。
3、试述数据库系统的三级模式结构及每级模式的作用?
答:
DBMS把数据库从逻辑上分为三级,即外模式、模式和内模式,它们分别反映了看待数据库的三个角度。
在数据库系统中,外模式可有多个,而概念模式、内模式只能各有一个,内模式是整个数据库实际存储的表示,而概念模式是整个数据库实际存储的抽象表示,外模式是概念模式的某一部分的抽象表示。
4、什么是数据的独立性?
数据库系统中为什么能具有数据独立性?
答:
数据的独立性是指逻辑独立性和物理独立性。
数据的逻辑独立性是指当数据的总体逻辑结构改变时,数据的局部逻辑结构不变,由于应用程序是依据数据的局部逻辑结构编写的,所以应用程序不必须修改,从而保证了数据与程序间的逻辑独立性。
数据的物理独立性是指当数据的存储结构改变时,数据的逻辑结构不变,从而应用程序也不必改变。
5、解释下列术语。
实体、实体型、实体集、属性、域、实体联系图(E-R图)。
答:
(1)实体:
客观存在并且可以相互区别的“事物”称为实体,实体可以是可触及的对象,如一个学生,一本书,一辆汽车;也可以是抽象的事件,如一堂课,一次比赛等。
(2)实体型:
若干个属性型组成的集合可以表示一个实体的类型,简称实体型,如学生(学号,姓名,年龄,性别,系)就是一个实体型。
(3)实体集:
同型实体的集合称为实体集,如所有的学生、所有的课程等。
(4)属性:
实体的某一特性称为属性。
(5)域:
属性值的取值范围称为该属性的域,如学号的域为6位整数,姓名的域为字符串集合,年龄的域为小于40的整数,性别的域为(男,女)。
(6)实体联系图:
实体之间的联系通常是指不同实体集之间的联系。
分为一对一,一对多,多对多。
6、试述数据模型的概念、数据模型的作用和数据模型的三个要素。
答:
数据模型是模型的一种,是现实世界数据特征的抽象,数据模型通常由数据结构、数据操作和数据的约束条件三个要素组成。
7、学校中有若干系,每个系有若干班级和教研室,每个教研室有若干教师,其中一些教授和副教授每人各带若干研究生。
每个班有若干学主,每个学生选修若干课程,每门课可由若干学生选修。
用E-R图画出此学校的概念模型。
答:
8、用二维表结构表示实体以及实体间联系的数据模型称为_______。
A.网状模型B.层次模型
C.关系模型D.面向对象模型
答:
C。
(1).层次模型用“树结构”来表示数据之间的联系;
(2).网状模型是用“图结构”来表示数据之间的联系; (3).关系模型是用“二维表”来表示数据之间的联系。
9、在下面所列出的条目中哪些是数据库管理系统的基本功能______。
A.数据库定义B.数据库的建立和维护
C.数据库存取D.数据库和网络中其他软件系统的通信
答:
A、B
(1)数据定义;
(2)数据操纵;(3)数据库运行管理;(4)数据库的建立和维护;(5)数据通信
10、在数据库的三级模式结构中,内模式有______。
A.1个B.2个C.3个D.任意多个
答:
A
在数据库系统中,外模式可有多个,而概念模式、内模式只能各有一个。
11、数据库的概念模型独立于。
A.具体的机器和DBMSB.E-R图
C.信息世界D.现实世界
答:
A
概念模型:
不依赖于计算机,描述从现实中抽象出的信息。
常用描述方式:
实体—联系模型(ER图)。
第二章作业:
1、解释下列术语。
1)主码、候选码、外码。
答:
候选码:
若关系中的某一属性组的值能唯一地标识一个元组,则称该属性组为候选码(Candidatekey)。
主码:
若一个关系有多个候选码,则选定其中一个为主码(Primarykey)。
外部码:
如果关系R2的一个或一组属性X不是R2的主码,而是另一关系R1的主码,则该属性或属性组X称为关系R2的外部关系键或外码(Foreignkey)。
并称关系R2为参照关系(referencingrelation),关系R1为被参照关系(referencedrelation)。
2)笛卡尔积、关系、元组、属性、域。
答:
笛卡尔积又叫直积。
假设集合A={a,b},集合B={0,1,2},则两个集合的笛卡尔积为{(a,0),(a,1),(a,2),(b,0),(b,1),(b,2)}。
关系:
在域D1,D2,…,Dn上笛卡尔积D1×D2×…×Dn的子集称为关系,表示为R(D1,D2,…,Dn)
元组:
关系中的每个元素是关系中的元组。
属性:
关系也是一个二维表,表的每行对应一个元组,表的每列对应一个域。
由于域可以相同,为了加以区分,必须对每列起一个名字,称为属性(Attribute)。
3)关系模式、关系数据库。
答:
关系模式:
一个关系的属性名的集合R(A1,A2,……An)叫做关系模式。
其中:
R为关系名,A1,A2,…,An为属性名(i=1,2,……n)。
关系模式是关系的框架,或者称为表框架。
关系数据库:
关系数据库也有型和值之分。
关系数据库的型也称为关系数据库模式,是对关系数据库结构的描述,它包括若干域的定义以及在这些域上定义的若干关系模式。
关系数据库的值是这些关系模式在某一时刻对应的关系的集合,通常就称为关系数据库。
2、有关系:
R(A,B,C)(主码为A)和S(D,A)(主码为D,外码为A)外码A参照于关系R的主码A属性。
关系R和S的元组如图所示,指出关系S中违反完整性规则的元组是。
A.(1,2)B.(2,null)
C.(3,3)D.(4,1)
关系R
A
B
C
1
2
3
2
1
3
关系S
D
A
1
2
2
NULL
3
3
4
1
答:
B,C
3、设有如下图所示的关系R,W和D,计算下列代数表达式的结果:
(1)R1=πY,T(R)
(2)R2=σP>5∧T=’e’(R)
(3)R3=R
W
(4)R5=R÷D
关系R
P
Q
T
Y
2
b
c
d
9
a
e
f
2
b
e
f
9
a
d
e
7
g
e
f
7
g
c
d
关系W
T
Y
B
c
d
m
c
d
n
d
f
n
关系D
T
Y
c
d
e
f
答:
(1)R1=πY,T(R)={(d,c),(f,e),(e,d)}
(2)R2=σP>5∧T=’e’(R)={(9,a,e),(7,g,e)}
(3)R3=R
W={(2,b,c,d,m),(7,g,c,d,n)}
(4)P可以取{2,9,7}三个值,象集为:
2的象集为:
{(b,c,d),(b,e,f)}
9的象集为:
{(a,e,f),(a,d,e)}
7的象集为:
{(g,e,g),(g,c,d)}
D在(T,Y)上的投影为{(c,d),(e,f)}
所以,R5=R÷D={2}。
4、设有如下图所示的关系S,SC,C,试用关系代数表达式表示下列查询语句:
关系S
S#
SNAME
AGE
SEX
1
李强
23
男
2
刘丽
22
女
3
张友
22
男
关系C
C#
CNAME
TEACHER
K1
C语言
王华
K5
数据库原理
程军
K8
编译原理
程军
关系SC
S#
C#
GRADE
1
K1
83
2
K1
85
5
K1
92
2
K5
90
5
K5
84
5
K8
80
(1)检索“程军”老师所授课程的课程号(C#)和课程名(CNAME)。
(2)检索“李强”同学不学课程的课程号。
(3)检索选修课程号为K1和K5的学生学号(S#)。
(4)检索选修全部课程的学生姓名(SNAME)。
(5)检索选修课程名为“C语言”的学生学号(S#)和姓名(SNAME)。
答:
(1)GETW(C.C#,C.CNAME):
C.TEACHER=’程军’
(2)GETW(C.C#):
┐
(SC.S#=S.S#∧S.SNAME=’李强’∧C.C#=SC.C#)
(3)GETW(SC.S#):
(SC.C#=’K1’)∨(SC.C#=’K5’)
(4)GETW(S.SNAME):
SC
C(SC.C#=C.C#∧SC.S#=S.S#)
(5)GETW(S.S#,S.SNAME):
(C.CNAME=’C语言’∧C.C#=SC.C#∧SC.S#=S.S#)
第三章作业:
1、设有学生表S(SNO,SNAME)和学生选修课程表SC(SNO,CNO,GRADE),试用SQL语句完成以下操作:
(1)建立一个视图V-SSC(SNO,SNAME,CNO,GRADE),并按CNO升序排序
(2)从视图V-SSC上查询平均成绩在90分以上的SNAME,CNO,和GRADE
答:
(1)CREATEVIEWV-SSC(SNO,SNAME,CNO,GRADE)
AS
SELECTS.SNO,SNAME,CNO,GRADE
FROMS,SC
(2)SELECTSNAME,CNO,GRADE
FROMV-SSC
WHEREGRADE>90
2、设有如下4个关系模式:
书店(书店编号,书店名,地址)
图书(图书编号,图书名,定价)
出版社(出版社编号,出版社名,所在城市,电话)
图书发行(出版社编号,图书编号,书店编号,数量),表示出版社给某个特定书店发行的某本图书的数量。
请回答下列问题:
(1)用SQL语句检索已经发行的图书中最贵的书名和定价
(2)写出下列SQL语句所表达的中文含义:
SELECT出版社名
FROM出版社
WHERE出版社编号IN
(SELECT出版社编号
FROM图书发行
WHERE图书编号IN
(SELECT图书编号
FROM图书
WHERE图书名=‘数据库系统基础’)
答:
(1)SELECTTOP1图书名,定价FROM图书DESCAS'定价'
WHERE图书编号IN(SECECT图书编号FROM图书发行)
(2)查询图书名为“数据库系统基础”且已经发行且在图书库中图书的出版社名。
3、设有4个关系模式:
S(SNO,SNAME,CITY):
S为供应商,属性依次为:
供应商号、供应商名、所在城市;
P(PNO,PNAME,COLOR,WEIGHT,PRICE):
P表示零件,属性依次为:
零件号、零件名、零件颜色、零件重量和单价;
J(JNO,JNAME,CITY):
J表示工程,属性依次为:
工程号、工程名、所在城市;
SPJ(SNO,PNO,JNO,QTY):
SPJ表示供货关系,属性依次为:
供应商号、零件号、工程号和供货数量;
用SQL语句实现下面的操作:
(1)查询供应红色零件的供应商名。
(2)查询没有使用天津供应商供应的零件的工程号。
(3)将由供应商S5供给工程号为J4的零件P6改为由S3供应。
答:
(1)SELECTSNAMEFROMSWHERESNOIN
(SELECTSNOFROMSPJWHEREPNOIN
(SELECTPNOFROMPWHERECOLOR=’红色’))
(2)SELECTJNOFROMSPJWHEREJNOIN
(SELECTJNOFROMJWHERECITY<>’天津’)
(3)UPDATESPJ
SETSNO=’S3’
WHEREJNO=’J4’ANDPNO=’P6’
4、关于教学数据库的关系模式如下:
S(S#,SNAME,AGE,SEX):
S表示学生,各属性依次为:
学号、姓名、年龄、性别
SC(S#,C#,GRADE):
SC表示成绩,各属性依次为:
学号、课程号、成绩
C(C#,CNAME,TEACHER)C表示课程,各属性依次为:
课程号、课程名、教师
试用SQL语句完成下列查询:
(1)检索年龄大于22岁的男学生的学号和姓名
(2)检索张平同学不学的课程的课程号
(3)所有成绩都在80分以上的学生姓名;
(4)至少选修两门以上课程的学生姓名、性别;
答:
(1)SELECTS#,SNAMEFROMSWHEREAGE>22
(2)SELECTC#FROMSCWHERES#IN
(SELECTS#FROMSWHERESNAME<>’张平’)
(3)SELECTSNAMEFROMSWHERES#IN
(SELECTS#FROMSCWHEREGRADE>80)
第五章作业:
1、解释下列术语。
函数依赖、部分函数依赖、完全函数依赖、传递函数依赖。
答:
函数依赖:
设U{A1,A2,…,An}是属性集合,R(U)是U上的一个关系,x、y是U的子集。
若对于R(U)下的任何一个可能的关系,均有x的一个值对应于y的唯一具体值,称y函数依赖于x,记作x→y。
其中x称为决定因素。
部分函数依赖:
设R(U)是属性集U上的关系,x、y是U的子集,x’是x的真子集,若x→y且x’→y,则称y部分依赖x,记作X→PY。
完全函数依赖:
设R(U)是属性集U上的关系,x、y是U的子集,x’是x的真子集。
若对于R(U)的任何一个可能的关系,有x→y但x’→y,则称y完全函数依赖于x,记作X→FY。
传递函数依赖:
设R(U)是属性集U上的关系,x、y、z是U的子集,在R(U)中,若x→y,但y→x,若y→z,则x→z,称z传递函数依赖于x,记作X→TZ。
2、设有关系r如下:
关系r
A
B
C
D
A1
B1
C1
D1
A1
B2
C1
D1
A1
B3
C2
D1
A2
B1
C1
D1
A2
B2
C3
D2
⑴找出关系r上的所有侯选键。
⑵分析关系r最高为哪一级范式。
⑶将关系r无损分解为若干个3NF的关系集。
答:
(1)(A,B),(A,B,C)为候选码。
(2)函数依赖有:
(A,B)→C,(A,B)→D,(A,B,C)→D
非主属性D完全依赖于码,所以关系r属于2NF。
(3)分解结果如下:
r1(A,B,C) r2(C,D)
3、根据3NF的定义及规范化方法,对如下关系模式R(U,F)进行分解。
使其满足3NF。
其中:
U={学号,姓名,所在系,系主任,课程号,成绩}
F={学号→姓名,学号→所在系,所在系→系主任,(学号,课程号)→成绩}。
答:
姓名、所在系部分依赖于(学号,课程号),系主任传递依赖于学号。
先分解部分依赖为R1(学号,姓名,所在系),R2(学号,课程号,成绩);
再分解传递依赖R3(学号,所在系),R4(所在系,系主任)。
最后得R1、R2、R3、R4,4个满足3NF的关系。
4、假设某商业集团数据库中有一关系模式R如下:
R(商店编号,商品编号,库存数量,部门编号,负责人)
如果规定:
(1)每个商店的每种商品只在一个部门销售;
(2)每个商店的每个部门只有一个负责人;
(3)每个商店的每种商品只有一个库存数量。
试回答下列问题:
(1)根据上述规定,写出关系模式R的基本函数依赖;
(2)找出关系模式R的候选码;
(3)试问关系模式R最高已经达到第几范式?
为什么?
(4)如果R不属于3NF,请将R分解成3NF模式集。
答:
(1)基本函数依赖为:
(商店编号,商品编号)→部门编号;
商店编号→负责人;
(商店编号,商品编号)→商品库存数量
(2)候选码为:
商店编号,商品编号;
(3)属于1NF,因为存在部分函数和传递函数依赖。
(4)分解为:
R1(商店编号,商品编号,商品库存数量,部门编号);
R2(商店编号,负责人)
第六章作业:
1、有一个应用系统的数据库包括三个实体集。
一个是“商店”实体集,其属性有:
商店编号,店名,店址,店经理。
一个是“会员”实体集,其属性有:
会员编号,会员名,地址。
一个是“职工”实体集,其属性有:
职工编号,职工名,性别,工资。
每家商店有若干职工,但每个职工只能服务于一家商店。
每家商店有若干会员,每个会员可以属于多家商店。
在联系中应反映出职工参加某商店工作的开始时间,会员的加入时间。
(1)根据上述语义画出E-R图,在E-R图中需注明实体型的属性、联系的类型及实体型的标识符。
(2)将E-R图转换成关系模型,并指出每个关系模式的主键和外键。
(3)分析每个关系模式已经达到的最高范式。
答:
(1)E-R图如下
(2)这个ER图可转换4个关系模式:
商店(商店编号,商店名,地址)
职工(职工编号,姓名,性别,业绩,商店编号,聘期,月薪)
商店(商品号,商品名,规格,单价)
销售(商店编号,商品号,月销售量)(商品编号,商品号为外键)
(3)以上关系模式中,所有属性对侯选键都不存在传递依赖,因此都是BCNF。
2、进行数据库系统需求分析时,数据字典的内容和作用是什么?
答:
数据流图表达了数据和处理的关系,数据字典则是系统中各类数据描述的集合,通常包括数据项、数据结构、数据流、数据存储和处理过程5个部分。
数据项是不可再分的数据单位;数据结构反映了数据之间的组合关系。
数据流是数据结构在系统内传输的路径;数据存储是数据结构停留或保存的地方;处理过程的具体处理逻辑一般用判定表或判定树来描述。
数据字典的作用:
数据字典是关于数据库中数据的描述,在需求分析阶段建立,是下一步进行概念设计的基础,并在数据库设计过程中不断修改、充实和完善。
第七章----第十章作业:
1、什么是“死锁”?
在系统发生死锁时,系统如何处理?
答:
在同时处于等待状态的两个或多个事务中,其中的每一个在它能够进行之前,都等待着某个数据、而这个数据已被它们中的某个事务所封锁,这种状态称为死锁。
出现死锁时,系统中多个事务一直在等待中而不能往后执行。
系统要预防死锁的产生,就得破坏死锁形成的条件,在数据库中,可以直接对数据操作加锁来避免死锁。
2、如果数据库系统对事务的并发操作不加控制,有可能带来哪些问题?
答:
如果不对并发操作控制,因为数据库用户很多时候都是对数据库系统并行存取数据,这样就会发生多个用户并发存取同一数据块的情况,这样就可能会产生不正确的数据,破坏数据的完整性,造成数据的不一致性,如丢失更新、污读以及不可重读等。
3、什么是日志文件?
登记日志文件时为什么必须要先写日志文件,后写数据库?
答:
日志文件是用来记录事务对数据库的更新操作的文件。
对数据库的每次修改,都将被修改项目的旧值和新值写在一个叫做运行日志的文件中,目的是为数据库的恢复保留详细的数据。
如果出现故障,只可能在日志文件中登记所做的修改,但没有修改数据库,这样在系统重新启动进行恢复时,只是撤消或重做因发生事故而没有做过的修改,并不会影响数据库的正确性。
而如果先写了数据库修改,而在运行记录中没有登记这个修改,则以后就无法恢复这个修改了。
4、设有两个事务T1,T2,其并发操作如下图所示,指出这个并发操作引起的问题是什么?
原因何在?
T1
T2
(1)读A=100
写A=A*2
(2)
(3)ROLLBACK
A恢复为100
读A=200
答:
并发操作引韦的问题是污读,因为T1更新了A为200,此时T2读取了A的值为200,T1又执行ROLLBACK,A的值恢复为100,则T2读到的数据和库中的不一样。
5、设有供应商关系S和零件关系P,如图所示,S和P的主键分别是“供应商号”和“零件号”,P的外键是“供应商号”。
分析下列4个操作能否被正确执行,并说明理由。
(1)在P中插入元组(′P2′,′白′,′A2′)
(2)在P中插入元组(NULL,′绿′,′A1′)
(3)在P中插入元组(′P4′,′白′,′A5′)
(4)在P中插入元组(′P4′,′绿′,′A2′)
答:
(1)操作不能被正确执行,因为违反了主键唯一性的约束。
(2)操作不能被正确执行,因为违反了实体完整性规则。
(3)操作不能被正确执行,因为违反了参照完整性规则。
(4)操作能正确执行,因为符号所有规则。
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