数据库系统概论期末考试试题.doc

2004-2005学年第二学期期末考试D2002级计算机科学与技术专业数据库原理与应用课程试题一、选择题（15分，每空1分）：1数据库系统中，物理数据独立性（physical data independence）是指_。A数据库与数据库管理系统的相互独立B应用程序与DBMS的相互独立C应用程序与存储在磁盘上数据库的物理模式是相互独立的D应用程序与数据库中数据的逻辑结构相互独立2数据库系统的特点是_、数据独立、减少数据冗余、避免数据不一致和加强了数据保护。A数据共享 B数据存储 C数据应用 D数据保密3数据库管理系统能实现对数据库中数据的查询、插入、修改和删除等操作的数据库语言称为_。A数据定义语言（DDL） B数据管理语言 C数据操纵语言（DML） D数据控制语言4在关系代数的专门关系运算中，从表中取出满足条件的属性的操作称为B；从表中选出满足某种条件的元组的操作称为A；将两个关系中具有共同属性值的元组连接到一起构成新表的操作称为 C。A选择 B投影 C连接 D扫描5关系模型中，一个候选码_。A可由多个任意属性组成 B至多由一个属性组成C可由一个或多个其值能唯一标识该关系模式中任何元组的属性组成D必须由多个属性组成6SQL语言是_语言。A层次数据库 B网络数据库 C关系数据库 D非数据库7数据库中只存放视图的_。A操作 B对应的数据 C定义 D限制8关系数据库规范化是为解决关系数据库中_问题而引入的。A数据冗余 B提高查询速度 C减少数据操作的复杂性 D保证数据的安全性和完整性9数据库管理系统通常提供授权功能来控制不同用户访问数据的权限，这主要是为了实现数据库的_。A可靠性 B一致性 C完整性 D安全性10若事务T对数据对象A加上S锁，则_。A事务T可以读A和修改A，其它事务只能再对A加S锁，而不能加X 锁。B事务T可以读A但不能修改A，其它事务能对A加S锁和X锁。C事务T可以读A但不能修改A，其它事务只能再对A加S锁，而不能加X 锁。D事务T可以读A和修改A，其它事务能对A加S锁和X锁。11事务的原子性是指_。A事务中包括的所有操作要么都做，要么都不做B事务一旦提交，对数据库的改变是永久的C一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的D事务必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态12数据库中的封锁机制（locks）是_的主要方法。A完整性 B安全性 C并发控制 D恢复13对并发操作若不加以控制，可能会带来数据的_问题。A不安全 B死锁 C死机 D不一致二、填空题（15分，每空1分）：1传统的集合“并、交、差”运算施加于两个关系时，这两个关系的属性个数必须相等，相对应的属性值必须取自同一个域。2指出下列缩写的含义：DBMS DBMS数据库管理系统、DBA DBA数据库管理员。3在关系A（S，SN，D）和B（D，CN，NM）中，A的主码是S，B的主码是D，则D在S中称为_外码_。 4数据冗余可能导致的问题有浪费存储空间及修改麻烦和5数据库在运行过程中可能产生的故障有Transaction failure System crash Disk failure三、判断题（10分，每小题5分）：判断下述结论是否正确，对正确的结论加以证明，对错误的结论说明原因（或举一反例进行说明）。1view可串行化的调度(schedule)一定也是冲突(conflict)可串行化的调度。结论错误。例如581页Schedule 9 is a view serializable schedule but is not a conflict serializable schedule.2在确定关系的候选码时，如果属性X在函数依赖的左右都不出现，则候选码中必不包含X。结论错误。在确定关系的候选码时，如果属性X在函数依赖的左右都不出现，则候选码中必包含X，因为只有X能够函数决定X。四、简答题：2什么是关系的外码？并举例说明。答：关系模式R中属性或属性组X并非R的码，但X是另一个关系模式的码，则称X是R的外部码，也称外码。学生数据库中有关系STUDENT（SNO，SNAME，SEX，AGE）、关系COURSE（CNO，CNAME）和关系SC（SNO，CNO，GRADE），SC关系中SNO是外码，其参照关系是STUDENT；CNO也是外码，其参照关系是COURSE。3如何通过定义视图和存取控制保证数据库的安全性？并用SQL语言举例说明。视图能够对机密数据提供安全保护。有了视图机制，就可以在设计数据库应用系统时，对不同的用户定义不同的视图，使机密数据不出现在不应看到这些数据的用户视图上，这样就由视图的机制自动提供了对机密数据的安全保护功能。例如Student表涉及三个系的学生数据，可以在其上定义三个视图，每个视图只包含一个系的学生数据，并只允许每个系的学生查询自己所在系的学生视图。例：建立信息系学生的视图。CREATE VIEW IS_Student AS SELECT Sno, Sname, Sage FROM Student WHERE Sdept=IS;数据库的安全性是指保护数据库，防止不合法的使用所造成的数据泄露和破坏。数据库系统中保证数据安全性的主要措施是进行存取控制，即规定不同用户对于不同数据对象所允许执行的操作，并控制各用户只能存取他有权存取的数据。不同的用户对不同的数据应具有何种操作权力，是由DBA和表的建立者（即表的属主）根据具体情况决定的，SQL语言则为DBA和表的属主定义和回收这种权力提供了手段。例：把查询Student表权限授给用户U1。GRANT SELECT ON TABLE Student TO U1;五 应用题1. 已知 R U= A,B,C,D,E F=AB C, C D,D ER的一个分解r= R1( A,B,C )，R2(C,D)， R3(D,E) 判断r是否为无损连接？1.构造一个初始二维表如下图 2.运用函数依赖后，二维表最终变为如下表所示ABCDER1a1a2a3R2a3a4R3a4a5ABCDER1a1a2a3a4a5R2a3a4a5R3a4a5因此该分解是无损连接的。2三个表即学生表S、课程表C和学生选课表SC，它们的结构如下： S（S, SN, SEX, AGE, DEPT） C（C, CN） SC（S, C, GRADE）其中：S为学号，SN为姓名，SEX为性别，AGE为年龄，DEPT为系别，C为课程号，CN为课程名，GRADE为成绩。(1) 检索所有比“王华”年龄大的学生姓名、年龄和性别（1）SELECT SN,AGE,SEX FROM S WHERE AGE(SELECT AGE FROM S WHERE SN=王华) (2) 检索选修课程“C2”的学生中成绩最高的学生的学号（2）SELECT S# FROM SC WHERE C#=C2AND GRADE=(SELECT MAX(GRADE) FROM SC WHERE C#=C2) (3) 检索学生姓名及其所选修课程的课程号和成绩（3）SELECT SN, C#,GRADE FROM S,SC WHERE S. S#=SC. S# (4) 检索选修四门课程的学生总成绩SELECT S#,SUM(GRADE) FROM SC GROUP BY S#HAVING COUNT(C#)=43 由Armstrong公理证明： 合并规则：若X-Z , X-Y, 则X-YZ证明： 因为 XY 所以 XXY （增广律）因为 XZ 所以 XYZY （增广律）所以 XYZ （传递律）六、综合题：1.设工厂里有一个记录职工每天日产量的关系模式：R（职工编号，日期，日产量，车间编号，车间主任）。如果规定：每个职工每天只有一个日产量；每个职工只能隶属于一个车间；每个车间只有一个车间主任。试回答下列问题： 根据上述规定，写出模式R的基本FD和关键码； 说明R不是2NF的理由，并把R分解成2NF模式集； 进而再分解成3NF模式集，并说明理由。1解： 基本的FD有3个：（职工编号，日期） 日产量 职工编号 车间编号 车间编号 车间主任 R的关键码为（职工编号，日期）。 R中有两个这样的FD：（职工编号，日期）（车间编号，车间主任） 职工编号 （车间编号，车间主任）可见前一个FD是局部依赖，所以R不是2NF模式。 R应分解成R1（职工编号，车间编号，车间主任） R2（职工编号，日期，日产量） 此处，R1和R2都是2NF模式。 R2已是3NF模式。在R1中，存在两个FD：职工编号 车间编号 车间编号 车间主任因此，“职工编号 车间主任”是一个传递依赖，R1不是3NF模式。R1应分解成R11（职工编号，车间编号） R12（车间编号，车间主任）这样，= R11，R12，R2 是一个3NF模式集。2某学员为公安局的车辆信息管理系统设计了数据库的ER图，对车辆、车主、驾驶员、制造商、保险公司、警察、车辆违章和车辆事故等信息进行了管理，其ER图如下所示。1NNPMMNN制造商车辆保险公司车主驾驶员警察交通管理大队被盗拥有管理保险2事故制造违章保险111M11NNNNP该ER图有7个实体类型，其结构如下：制造商（制造商编号，名称，地址）交通管理大队（大队编号，地址，区域，电话）警察（警号，姓名，性别，出生年月）车主（身份证号，姓名，地址，电话）车辆（车辆牌号，型号，发动机号，座位数，登记日期）驾驶员（驾驶证号，姓名，性别，地址，准驾车型，发证日期）保险公司（保险公司编号，名称，地址，电话）该ER图有8个联系类型，其中5个是1:N联系，1个是M:N联系，2个是M:N:P联系。其联系的属性如下：违章（违章编号，时间，地点，违章行为，处理结果） 事故（事故编号，时间，地点，事故简要，处理结果） 被盗（被盗编号，被盗时间，被盗地点，找回时间，找回地点）试将上述ER图转换成关系模型：写出关系模式集，并用下划线和波浪线标识出每个模式的主键和外键。在上述数据库中，写出主键和外键的总数这两个数字。解： 根据ER图和转换规则，7个实体类型转换成7个关系模式，1个M:N联系转换成1个关系模式，2个M:N:P联系转换成2个关系模式。因此，该ER图可转换成10个关系模式，如下：制造商（制造商编号，名称，地址）交通管理大队（大队编号，地址，区域，电话）警察（警号，姓名，性别，出生年月，大队编号）车主（身份证号，姓名，地址，电话）车辆（车辆牌号，型号，发动机号，座位数，登记日期，制造商编号，保险公司编号，车主身份证号）驾驶员（驾驶证号，姓名，性别，地址，准驾车型，发证日期，保险公司编号）保险公司（保险公司编号，名称，地址，电话）违章（违章编号，时间，地点，违章行为，处理结果，车辆牌号，驾驶证号，警号）事故（事故编号，时间，地点，事故简要，处理结果，车辆牌号，驾驶证号，警号）被盗（被盗编号，被盗时间，被盗地点，找回时间，找回地点，车主身份证号，车辆牌号） 在上述数据库中，主键的总数为10个，外键的总数为13个。1NNPMMNN制造商车辆保险公司车主驾驶员警察交通管理大队被盗拥有管理保险2事故制造违章保险111M11NNNNP2003-2004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4SQL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SQL5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_。 AM端实体的关键字 BN端实体的关键字 CM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 读A=100AA*2写回 读A=200 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）：1DBMS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封锁机制。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，这种情况称为系统故障。3关系数据库中基于数学上两类运算是关系代数 和关系演算。4数据库设计的几个步骤是需求分析，概念设计，逻辑设计，物理设计，编码和调试、实施运行和维护。51NF，2NF，和3NF之间，相互是一种3NF2NFLNF成立关系。6视图是一个虚表，它是从一个或几个基本表中导出的表。在数据库中，只存放视图的定义，不存放视图的视图对应的数据。7关系操作的特点是集合操作。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：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。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。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：一个学生可选修多门课程，一门课程可为多个学生选修；一个教师可讲授多门课程，一门课程可为多个教师讲授；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）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。电 话n课程开课1课程名编 号n学生拥有单 位1年 龄单位名姓 名性 别学 号选修mn 图2 学生选课局部ER图学生：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：一个学生可选修多门课程，一门课程可为多个学生选修；一个教师可讲授多门课程，一门课程可为多个教师讲授；一个单位可有多个教师，一个教师只能属于一个单位。课程编 号1单位属于教师n电 话单位名讲授mn职 称姓 名性 别教师号 课程名 图3 教师任课局部ER图教师n学生拥有 单位1属于1nn课程讲授mmn选修开设1n图4 合并的全局ER图（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）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)($W)(S(U)SC(V)C(W)T1=U1U1=V1V2=W1W3=程军)（2）试用元组关系演算表达式检索选修了“程军”老师所授课程之一的学生学号。T(1)| ($V)($W)( SC(V)C(W)T1=V1V2=W1W3=程军)（3）找出“程序设计”课程成绩在90分以上的学生姓名。SELECT SNAMEFROM S,SC,CWHERE S.S#=SC.S# AND SC.C#=C.C# AND SCORE=90 AND CNAME=程序设计或者SELECT SNAMEFROM SWHERER S.S# IN (SELECT S#FROM SCWHERE 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 = ABC，CDE，BD，EA。 计算B+。 （2分） 求R的所有候选码。 （8分）解： 令X=B，X(0)=B，X(1)=BD，X(2)=BD，故B+=BD。 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ABC（AB，AC），BD，EA，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EU，_ 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CDU，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AU，_ 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CDU，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#,CNAMESNAME,SDEPT,MNAMES#SNAME,SDEPT,MNAMES#,CNAMEGRADESDEPTMNAME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#,CNAMESNAME,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，SDEPTMNAME，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#,CNAMEGRADE S#SNAME,SDEPT SDEPTMNAME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.2003-2004学年第二学期期末考试2001级数据库系统概论试题B一、选择题（20分，每小题2分）：1数据库系统的核心是_。A数据库 B数据库管理系统C数据模型 D软件工具2关系模型中，候选码_。A可由多个任意属性组成B至多由一个属性组成C可由一个或多个其值能惟一标识该关系模式中任何元组的属性组成D以上都不是3SQL语言具有_的功能。A关系规范化、数据操纵、数据控制B数据定义、数据操纵、数据控制C数据定义、关系规范化、数据控制D数据定义、关系规范化、数据操纵4SQL语言的数据操纵语句包括 SELECT，INSERT，UPDATE和 DELETE，最重要的，也是使用最频繁的语句是_。ASELECT BINSERT CUPDATE DDELETE5. FoxBASE、FoxPro属于_。A表式系统 B最小关系系统 C关系完备的系统 D全关系系统6关系规范化中的插入操作异常是指_。 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7消除了部分函数依赖的INF的关系模式，必定是_。 A1NF B2NF C3NF D4NF8在关系数据库设计中，设计关系模式是_的任务。 A需求分析阶段 B概念设计阶段 C逻辑设计阶段 D物理设计阶段9_是DBMS的基本单位，它是用户定义的一组逻辑一致的程序序列。 A程序 B命令 C事务 D文件10设有两个事务T1、T2，其并发操作如图1所示，下面评价正确的是_。 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 读A=10 读A=10 A=A-5写回 A=A-8写回 图1 事务并发操作图二、填空题（20分，每小空2分）：1如果数据库中只包含成功事务提交的结果，就说数据库处于一致状态。2完整性约束是指实体完整性和参照完整性。3关系数据库中可命名的最小数据单位是属性名。4保护数据安全性的一般方法是设置用户标识和存取权限控制。5“为哪些表，在哪些字段上，建立什么样的索引”这一设计内容应该属于数据库设计中的物理设计阶段。6若关系为1NF，且它的每一非主属性都不部分函数依赖于候选码，则该关系为2NF。7关系代数运算中，专门的关系运算有选择、投影和连接。三、简答题和综合题（15分，每小题5分）：1举例说明关系参照完整性的含义。答：假如有下表所示的两个关系表，在成绩表中，学号是主码，课程号是外码：在课程表中课程号是主码，根据关系参照完整性的定义，R2是成绩表，R1是课程表，也就是成绩表中课程号的值或者为空或者在课程表中的课程号中能够找到。 成绩表 课程表11学号姓名课程号成绩101刘军k580212王丽k876221章华k992课程号课程号k5高等数学 k8C语言nk9计算机网络满足这个条件是必须的，如果不满足，假设成绩表中课程号的值k20在课程表中课程号的值中找不到，则该课程号显然是不正确的，这样会造成数据的不一致性。2数据库管理系统有哪些功能？答：数据库管理系统（DBMS）是位于操作系统与用户之间的一个数据管理软件，它主要功能包括以下几个方面： 数据定义功能 DBMS提供数据描述语言（DDL），用户可通过它来定义数据。 数据操纵功能 DBMS还提供数据操纵语言（DML），实现对数据库的基本操作：查询、插入、删除和修改。 数据库的运行管理 这是DBMS运行时的核心部分，它包括开发控制，安全性检查，完整性约束条件的检查和执行，数据库的内容维护等。数据库的建立和维护功能 它包括数据库初始数据的输入及转换，数据库的转储与恢复，数据库的重组功能和性能的监视与分析功能等。3事务中的提交和回滚是什么意思？答：事务中的提交（COMMIT）是提交事务的所有操作。具体说就是将事务中所有对数据库的更新写回到磁盘上的物理数据库中去，事务正常结束。事务中的回滚（ROLLBACK）是数据库滚回到事务开始时的状态。具体地说就是，在事务运行的过程中发生了某种故障，事务不能继续执行，系统将事务中对数据库的所有已完成的更新操作全部撤消，使数据库回滚到事务开始时的状态。四、综合题（45分）：1假定一个部门的数据库包括以下的信息： （10分）职工的信息：职工号、姓名、住址和所在部门。部门的信息：部门名、部门所有职工、经理和销售的产品。产品的信息：产品名、制造商、价格、型号及产品内部编号。制造商的信息：制造商名称、地址、生产的产品名。完成如下设计：解：本题对应的E-R图如图2 所示。产品名经 理部门名地 址姓 名职工号产品内部编号nmn从属ong 产品部门职工1销售ong 型 号n生产价 格m制造商地 址名 称图2 ER图（1）设计该计算机管理系统的ER图；（5分）（2）将该E-R图转换为关系模型结构；（3分）（3）指出转换结果中每个关系模式的候选码。（2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）用关系代数检索既选修了C1课程，又选修了C2课程的学生学号。(SNAME(SC#=C1（SC）)(SNAME(SC#=C2（SC）)（2）用元组关系演算表达式检索年龄大于21的男生的学号和姓名。t(2)|($r)(S(r)t1=r1t2=r2r321r4=男)（3）用SQL找出“程序设计”课程成绩在90分以上的学生姓名。解：SELECT SNAMEFROM S,SC,CWHERE S.S#=SC.S# AND SC.C#=C.C# AND SCORE=90 AND CNAME=程序设计或者SELECT SNAMEFROM SWHERER S.S# IN (SELECT S#FROM SCWHERE SCORE=90 AND SC.C# IN (SELECT C# FROM C WHERE CNAME=程序设计)3设有函数依赖集F = DG，CA，CDE，AB，计算闭包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)+ =ABCDEG4设有关系R和函数依赖F：（10分）R（W，X，Y，Z），F = XZ，WXY 。试求下列问题：（1）关系R属于第几范式？（5分）（2）如果关系R不属于BCNF，请将关系R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：R是1NF。侯选码为WX，则Y，Z为非主属性，又由于XZ，因此F中存在非主属性对侯选码的部分函数依赖。WXYYZY将关系分解为：R1（W，X，Y），F1 = WXY R2（X，Z），F2 = XZ 消除了非主属性对码的部分函数依赖。F1和F2中的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。2003-2004学年第二学期期末考试2001级数据库系统概论试题A一、选择题（20分，每小题2分）：1在数据管理技术的发展过程中，经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。在这几个阶段中，数据独立性最高的是_阶段。A数据库系统 B文件系统 C人工管理 D数据项管理 2对关系模型叙述错误的是_。A建立在严格的数学理论、集合论和谓词演算公式的基础之上B微机DBMS绝大部分采取关系数据模型C用二维表表示关系模型是其一大特点D不具有连接操作的DBMS也可以是关系数据库系统3关系运算中花费时间可能最长的运算是_。A投影 B选择 C笛卡尔积 D除4假定学生关系是S（S，SNAME，SEX，AGE），课程关系是C（C，CNAME，TEACHER），学生选课关系是SC（S，C，GRADE）。要查找选修“COMPUTER”课程的“女”学生姓名，将涉及到关系_。AS BSC，C CS，SC DS，C，SC5. FoxBASE、FoxPro属于_。A表式系统 B最小关系系统 C关系完备的系统 D全关系系统6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 7在关系数据库设计中，设计关系模式是_的任务。 A需求分析阶段 B概念设计阶段 C逻辑设计阶段 D物理设计阶段8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，该关系模式的码是_。 AM端实体的码 BN端实体的码 CM端实体码与N端实体码组合 D重新选取其他属性9下面哪个不是数据库系统必须提供的数据控制功能_。 A安全性 B可移植性 C完整性 D并发控制10设有两个事务T1、T2，其并发操作如图1所示，下面评价正确的是_。 A该操作不存在问题 B该操作丢失修改C修改该操作不能重复读 D该操作读“脏”数据 T1 T2 读A=10，B=5 读A=10 AA*2写回 读A=20，B=5 求和25验证错 图1 事务并发操作图二、填空题（20分，每小空2分）： 1事务是DBMS的基本单位，它是用户定义的一组逻辑一致的程序序列。2若事务T对数据对象A加了S锁，则其他事务只能对数据A再加S锁，不能加X锁，直到事务 T释放 A上的锁。3关系操作的特点是集合操作。4关系代数中，从两个关系中找出相同元组的运算称为交运算。5在关系数据库的规范化理论中，在执行“分解”时，必须遵守规范化原则：保持原有的函数依赖和无损连接。6SQL语言的数据定义功能包括定义数据库、定义基本表、定义视图和定义索引。三、简答题（15分，每小题5分）： 1使用数据库系统有什么好处？答：使用数据库系统的好处是：查询迅速、准确，而且可以节约大量纸面文件；数据结构化，并由DBMS统一管理；数据冗余度小：具有较高的数据独立性；数据的共享性好；DBMS还提供了数据的控制功能。2叙述数据字典的主要任务和作用？答：数据字典的任务就是管理有关数据的信息，所以又称为“数据库的数据库”。它的任务主要有：（1）描述数据库系统的所有对象，并确定其属性。如一个模式中包含的记录型与一个记录型包含的数据项；用户的标识、口令；物理文件名称、物理位置及其文件组织方式等。数据字典在描述时赋给每个对象一个惟一的标识。（2）描述数据库系统对象之间的各种交叉联系。如哪个用户使用哪个子模式，哪些模式或记录型分配在哪些区域及对应于哪些物理文件、存储在何种物理设备上。（3）登记所有对象的完整性及安全性限制等。（4）对数据字典本身的维护、保护、查询与输出。数据字典的主要作用是：（1）供数据库管理系统快速查找有关对象的信息。数据库管理系统在处理用户存取时，要经常查阅数据字典中的用户表、子模式表和模式表等。（2）供数据库管理员查询，以掌握整个系统的运行情况。（3）支持数据库设计与系统分析。3简要叙述关系数据库的优点？答：关系数据库是以关系模型作为数据的组织方式，关系模型是建立在严格的数学概念基础上的，关系数据库的主要优点是概念简单清晰，用户不需了解复杂的存取路径，不需说明“怎么干”，只需说明“干什么”，易懂易学。四、综合题（45分）： 1某医院病房计算机管理中需要如下信息：（10分）科室：科名，科地址，科电话，医生姓名病房：病房号，床位号，所属科室名医生：姓名，职称，所属科室名，年龄，工作证号病人：病历号，姓名，性别，诊断，主管医生，病房号其中，一个科室有多个病房、多个医生，一个病房只能属于一个科室，一个医生只属于一个科室，但可负责多个病人的诊治，一个病人的主管医生只有一个。（1） 完成如下设计：设计该计算机管理系统的ER图；（5分）本题的E-R图如图2所示。16n病人入住病房1病房号床位号工作证号姓 名性 别病历号n医生从属科室1科 名科电话科地址职 称年 龄姓 名诊治组成n1n1图2 ER图（2）将该E-R图转换为关系模型结构；（3分）对应的关系模型结构如下： 科室（科名，科地址，科电话） 病房（病房号，床位号，科室名） 医生（工作证号，姓名，职称，科室名，年龄） 病人（病历号，姓名，性别，主管医生，病房号）（3）指出转换结果中每个关系模式的候选码。（2分）每个关系模式的候选码如下： 科室的候选码是科名； 病房的候选码是科室名十病房号；医生的候选码是工作证号； 病人的候选码是病历号。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）用关系代数检索选修课程号（C#）为C1和 C2的学生学号（S#）。S，C（SC）C（C=C1 C=C2（C）-C#C1 C# C2（S，C（SC）C（C=C1 C=C2（C）（2）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)($W)(S(U)SC(V)C(W)T1=U1U1=V1V2=W1W3=程军)（2）用元组关系演算表达式检索选修了“程军”老师所授课程之一的学生学号。T(1)| ($V)($W)( SC(V)C(W)T1=V1V2=W1W3=程军)（3）用SQL找出选修了“程军”老师教的所有课程的学生姓名。19SELECT S.SNAMEFROM SWHERE NOT EXISTS ( SELECT * FROM C WHERE C.TEACHER=程军 AND NOT EXISTS ( SELECT * FROM SC WHERE SC.C#=C.C# AND SC.S#=S.S# ) )本题解释:SELECT *FROM CWHERE C.TEACHER=程军 AND EXISTS ( SELECT * FROM SC WHERE SC.C#=C.C# )这条SQL是查询程军所授的所有课程,外层查询中C.C#作为变量在内层查询中被使用,外层教师程军所授课程的课程号C#给内层,内层根据该课程号C#在SC中查询是否存在这样的课程号,即程军所授的课程,如果存在则括号中的记录集不空,EXISTS条件为TRUE。因此，执行结果是显示程军所授的所有课程。SELECT *FROM CWHERE C.TEACHER=程军 AND NOT EXISTS ( SELECT * FROM SC WHERE SC.C#=C.C# )这条SQL语句在刚才语句的EXISTS前加了NOT,变成当内层查询全部是程军所授课程时NOT EXISTS条件为假。SELECT S.SNAMEFROM SWHERE NOT EXISTS (SELECT * FROM C WHERE C.TEACHER=程军 AND NOT EXISTS ( SELECT * FROM SC WHERE SC.C#=C.C# AND SC.S#=S.S# )这条是完整的语句，比上面一条语句多了一个AND SC.S#=S.S#表示某个学生的学号，加上最外层的NOT EXISTS的整个语句的含义是，对该某个学生，如果最内层查询中查询结果全部是程军所授课程时，条件C.CNAME=程军 AND NOT EXISTS为FALSE，所以SELECT * FROM C的查询结果为空（第二层），这时最外层的NOT EXISTS为TRUE，最外层查找成功，该学生是选修了程军所授全部课程的。3设有关系模式R（U，F），其中： （10分）U=E，F，G，H，F=EG，GE，FEG，HEG，FHE求F的最小依赖集。解： 将F中右部属性单一化： （2分）F1= EG，GE，FE，FG，HE，