《数据库系统原理》复习题答案.doc

9 数据库系统原理考试与命题大纲数据库系统原理考试与命题大纲大纲执笔人：陈建平大纲审订：数据库与软件工程教研室数据库系统原理课程组考试大纲一、课程绪论 1数据库常用术语。 2数据库技术的产生和发展过程。 3数据库系统的特点。 4数据模型的作用、组成要素及分类。5实体、属性、码、元组、域、联系。6实体的E-R表示方法及E-R图。7数据库系统的模式结构与组成。二、关系数据库 1关系模式的基本概念：关系、元组、分量、候选码、主码、主属性、非码属性、全码。 2关系的三类完整性，包括完整性规则及其应用。 3关系代数运算，包括8种关系代数运算。 4简单的关系演算。三、关系数据库标准语言SQL 1SQL语言的特点。 2SQL语言的各种数据操纵功能。 3SQL语言的各种数据操纵语句及其应用。四、关系系统及其查询优化 1关系系统的定义与分类。 2关系系统的12条准则（作理解）。 3关系数据库查询优化准则与算法。 4优化的一般实现步骤。五、关系数据理论 1数据依赖的定义及作用。 2为何要进行关系的规范化。 3范式的概念。 4范式的分类及各类范式之间的联系与区别。 5数据依赖的公理系统及其应用。 6利用Armstrong公理推论求解属性闭包、最小函数依赖集和关系模式的候选码。六、数据库设计 1数据库设计的特点。 2数据库设计方法与基本步骤。 3各设计阶段所涉及的概念、方法、技术与实现原理。 4利用本章所学知识和技术实现数据库设计的全过程。七、数据库恢复技术 1事务的概念和特性。 2数据库恢复的概念和作用。 3数据库系统故障的种类及其特点。 4数据库系统恢复的实现技术与策略。八、并发控制 1数据库并发控制的概念及其必要性。 2封锁的概念与分类。 3封锁协议的类型及作用。 4活锁、死锁与两段锁协议。 5封锁粒度的概念与作用。 6并发调度可串行性的实现方法。九、数据库安全性 1计算机系统安全的概念。 2可信计算机系统评测标准TCSEC/TDI。 3数据库安全控制方法。十、数据库完整性 1数据库完整性的概念。 2完整性约束条件的分类。 3数据完整性控制的实现方法命题大纲一、 试题命题根据该课程教学大纲和考试大纲的要求进行编写；二、 试题按标准化出题的形式，主要由下面题型构成：1 单项选择题2填空题3运算题4简答题5综合与设计题三、 试卷卷面分数为100分，其中：1单项选择题。主要考查考生对相关章节基本概念、知识点的理解、掌握情况。15个小题，每小题2分，共30分。2 填空题。主要考查考生对相关章节基本知识点的认识、记忆情况。 20个空（可分布在数量不定的小题中），每空1分，共20分。3 运算题。主要考查考生对关系代数运算的掌握情况。1个小题，8分。4 简答题。主要考查考生对一些重要知识点的理解掌握情况。3个小题，前2个小题每题各7分，第3小题8分，共22分。5 综合与设计题。主要考查考生对相关知识点的理解掌握与综合运用情况。2个小题，每小题10分，共20分。说明：对上述各部分题目分值比例可在10%之内调整。附试题样题：数据库系统原理试卷样题一、单项选择题（每小题2分，共30分）1数据库系统的三级模式是指C 。A外模式、模式、子模式B子模式、模式、概念模式C模式（逻辑模式）、外模式（子模式/用户模式）、存储模式(内模式)D逻辑模式、子模式、模式2数据库系统的数据独立性是指 B。A不会因为数据的变化而影响应用程序B不会因为系统数据存储结构与数据逻辑结构的变化而影响应用程序C不会因为存储策略的变化而影响存储结构D不会因为某些存储结构的变化而影响其他的存储结构3数据模型的主要组成要素中，用于描述系统静态特征的是A 。A数据结构B数据操作C数据完整性约束D数据联系4关于关系数据库系统叙述错误的是 D。A关系模型给出了关系操作的能力和特点，关系操作通过关系语言实现B关系语言的特点是高度的非过程化CSQL语言介于关系代数和关系演算之间D关系操作能力可以用三种方式来表示：关系代数、元组关系演算和域关系演算5要求关系中的元组在组成主键的属性上不能为空，这是B 。A参照完整性规则 B实体完整性规则C用户定义完整性规则 D域完整性规则6在关系代数运算中，五种基本运算为 D。A并、差、选择、投影、自然连接B并、差、交、选择、投影C并、差、交、选择、笛卡尔积D并、差、选择、投影、笛卡尔积7在R（U）中，如果XY，并且对于X的任何一个真子集X，都有XY，则 C。AY函数决定X BY对X完全函数依赖CX为关系R的候选码 D关系R属于2NF8在关系数据库中，任何二元关系模式的最高范式必定是 A。ABCNF B3NF C2NF D1NF9需求分析阶段得到的结果是 D。A包括存储结构和存取方法的物理结构B某个DBMS所支持的数据模型CE-R图表示的概念模型D数据字典描述的数据需求 10下面的选项中，哪些是数据库管理员的职责 A 。决定数据库中的信息内容和结构定义数据的安全性要求和完整性约束应用系统的需求分析和规范说明确定系统的硬件配置并参与数据库系统的概要设计决定数据库的存储结构和存取策略负责设计应用系统的程序模块数据库中数据的确定、数据库各级模式的设计A、B、C、D、11设有两个事务T1、T2，其并发操作如下图所示，下面评价正确的是 D。T1 T2（1） 读A=10，B=5（2） 读A=10 A=A*2写回（3） A=20，B5求和25验证错A该操作不存在问题B该操作丢失修改C该操作读“脏”数据D该操作不能重复读12日志文件是用于记录 C。A程序运行过程B数据操作C对数据的所有更新操作D程序运行的结果13关于“死锁”，下列说法中正确的是D 。A死锁是操作系统中的问题，数据库操作中不存在B在数据库操作中防止死锁的方法是禁止两个用户同时操作数据库C当两个用户竞争相同资源时不会发生死锁D只有出现并发操作时，才有可能出现死锁14若系统在运行过程中，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未受影响，这种情况称为 B。A事务故障B系统故障C介质故障D运行故障15TCSEC/TDI系统安全标准中，级别最低，在安全性方面几乎没有什么专门的机制来保障的是 A。AD级 BC2级 CB1级 DA级二、填空题（每空1分，共20分）1根据数据模型的应用目的的不同，数据模型分为 概念模型 和 逻辑模型与物理模型 。2非关系模型中，数据结构的基本单位是基本层次联系 。3关系代数是用对关系的运算来表达查询的，而关系演算是用谓词表达查询的，它又分为 元组关系演算演算和 域关系演算 演算两种。4视图是一个虚表 ，它是从一个或多个基本表中导出的表。在数据库中，只存放视图的 定义 ，不存放视图对应的数据。5设有如下关系表R：R（BH，XM，XB，DWH）。则实现XM，XB（R）的SQL语句是select XM,XB from R 。6一个关系数据库系统必须支持的运算包括选择、投影和 连接 。71NF、BCNF、3NF三者之间的相互关系为BCNF3NF1NF。8在一个关系R中，若属性集X函数决定属性集Y，则记 XY，并称X为 决定因素。9数据库设计应该和应用系统设计相结合，也就是说，整个设计过程中要把数据库结构设计 和 对数据的处理设计 紧密结合起来。10在设计分E-R图时，由于各个子系统分别有不同的应用，而且是由不同的设计人员设计的，所以各分E-R图之间难免有不一致的地方，这些冲突主要表现为结构冲突 、命名冲突及属性冲突 三个方面。11数据库的完整性是指数据的 正确性 和相容性，完整性约束主要包括实体完整性与 参照完整性。12数据库恢复是指将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态 的过程。13在数据库安全性中，通常使用 GRANT命令来给用户授予权限。三、运算题（8分）设有如下图所示的关系R、W和D，计算下列表达式。（1）R1=Y，T（R）（2）R2=P5T=e（R）（3）R3=RW （4）R4RDPQTY292977babaggceedecdffefdTYBccdddfmnnTYcedfRWD四、简答题（第1、2小题每题7分，第3小题8分，共22分）1有一个学生选课数据库，包括S，C，SC三个关系模式，各关系模式定义如下：学生表S（SNO，SNAME，AGE，SEX），C（CNO，CNAME，TEACHER），选课情况表SC（SNO，CNO，GRADE）。现有如下关系代数表达式：SNAME（S SC CNAME=操作系统）为此关系代数表达式画出用关系代数表示的语法树，并用关系代数表达式优化算法对原始的语法树进行优化处理，画出优化后的标准语法树。2已知学生表S和学生选课表SC。其关系模式如下：S（SNO，SNAME，SDEPT，PROV），SC（SNO，CNANE，GRADE）其中，SNO为学号，SNAME为姓名，SDEPT为系名，PROV为省份，CNAME为课程名，GRADE为成绩。用SQL语言实现下列操作：（1）查询“信息系”的学生来自哪些省份，且将结果置于VIEW-PROV中。（2）按成绩降序排序，输出“英语系”学生选修了“计算机”课程的学生的姓名和成绩。参考答案:(1) CREATE VIEW VIEW_PROVASSELECT PROVFROM SWHERE SDEPT=信息系;(2)SELECT SNAME,GRADEFROM SWHERE SDEPT=英语系 AND SNO in ( SELECT SNOFROM SC WHERE CNAME=计算机）ORDER BY GRADE DESC ；(2)3假设存款余额X=1000元，甲事务取走存款300元，乙事务取走存款200元，其执行过程如下：甲事务 时间乙事务读Xt1 t2 读X X=X300 t3t4 X=X200给出甲、乙两事务的一个可串行化的并发调度，并给出执行结果。参考答案:如果直接按时间顺序执行甲乙两个事务，则最后的x为800，而不是正确的500。为此，采用封锁的方法，将甲事务修改为：WHILE（x已建立排它锁）等待对x建立排它锁读x更新x=x-300释放排它锁将乙事务修改为：WHILE（x已建立排它锁）等待对x建立排它锁读x更新x=x-200释放排它锁五、综合与设计题（每小题10分，共计20分）1设有关系模式R（A，B，C，D，E），其上的函数依赖集F=AC，CA，BAC，DAC。（1）计算（AD）（2）求F的最小等价函数依赖集Fmin（3）运用关键字求解理论，求解R的关键字（4）运用关键字的图论判定方法，求解R的关键字参考答案：解：设想x（0）=AD；（1）计算x（1）：逐一的扫描F集合中各个函数依赖，找左部为A，D,或AD的函数依赖。得到两个：AC，DAC，于是x（1）=ADAC=ACD; (2)因为x（0）！=x（1）所以再找出左部为ACD子集的那些函数依赖，又得到AC，CA，DAC，于是x（2）=x（1）ACD=ACD。因为x（1）=x（2）。所以（AD）+=ACD。（2）求F的最小等价函数依赖集Fmin解：1.化右部为单一属性：F=AC，CA,BA,BC,DA,DC2.在F中去掉AC，（A）F+=（A）,C（A）F+,不去掉。 在F中去掉CA，（C）F+=（C），A（A）F+,不去掉。 在F中去掉BA，（B）F+=（ABC），A（B）F+，应去掉。 在F中去掉BC，（B）F+=（B），C（B）F+，不去掉。 在F中去掉DA，（D）F+=（ACD），A（D）F+，应去掉。 在F中去掉DC，（D）F+=（D），C（D）F+，不去掉。3.因主属性是单属性，故不用取其子集去考察。故最小依赖值Fmin= AC，CA,BC,DC。（3）运用关键字求解理论，求解R的关键字（4）运用关键字的图论判定方法，求解R的关键字解：F的关系图如下：DACB据图可得：（B，D）为R的关键字。2某大学实行学分制，学生可根据自己的情况选修课程。每名学生可同时选修多门课程，每门课程可由多位教师讲授；每位教师可讲授多门课程。其不完整的E-R图如下图所示。（1）为E-R图中的各实体加上相应的属性（2）给出学生与课程间的联系名称及类型，完善E-R图。（3）给出课程与教师间的联系名称及类型，完善E-R图。（4）若每名学生有一位教师指导，每位教师指导多名学生，则学生与教师是何种联系。（5）在原E-R图上补画学生与教师的联系，并完善E-R图。（6）将补全后的E-R图转换为关系模式的表示形式，并指出各关系模式中的主码。学 生课 程教 师2某大学实行学分制，学生可根据自己的情况选修课程。每名学生可同时选修多门课程，每门课程可由多位教师讲授；每位教师可讲授多门课程。其不完整的E-R图如下图所示。（1）为E-R图中的各实体加上相应的属性（2）给出学生与课程间的联系名称及类型，完善E-R图。（3）给出课程与教师间的联系名称及类型，完善E-R图。（4）若每名学生有一位教师指导，每位教师指导多名学生，则学生与教师是何种联系。 答：多对一。（5）在原