数据库系统概论课后习题答案(王珊、萨师煊).doc

第2章 关系数据库作者：佚名 来源：网络1、试述关系模型的三个组成部分。(46页)答：关系模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成。2、试述关系数据语言的特点和分类。（47页）答：关系数据语言可以分为三类：A、 关系代数语言。B、 关系演算语言：元组关系演算语言和域关系演算语言。C、 SQL：具有关系代数和关系演算双重特点的语言。这些关系数据语言的共同特点是，语言具有完备的表达能力，是非过程化的集合操作语言，功能强，能够嵌入高级语言中使用。2、 定义并理解下列术语，说明它们联系与区别：（P46-50页）(1)域，笛卡尔积，关系，元组，属性(2)主码，候选码，外部码(3)关系模式，关系，关系数据库3、 试述关系模型的完整性规则（53页），在参照完整性中，为什么外部码属性也可以为空？什么情况下才可以为空？（55页）答：实体完整性规则是指若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值。（P55页）若属性(或属性组)F是基本关系R的外码，它与基本关系S的主码Ks相对应(基本关系R和S不一定是不同的关系)，则对于R中每个元组在F上的值必须为：或者取空值(F的每个属性值均为空值)；或者等于S中某个元组的主码值。即属性F本身不是主属性，则可以取空值，否则不能取空值。5设有一个SPJ数据库，包括S，P，J，SPJ四个关系模式：1）求供应工程J1零件的供应商号码SNO：Sno(Sno=J1（SPJ）)2）求供应工程J1零件P1的供应商号码SNO：Sno(Sno=J1Pno=P1(SPJ)3）求供应工程J1零件为红色的供应商号码SNO：Sno(Pno=P1 （COLOR=红 （P）SPJ）)4）求没有使用天津供应商生产的红色零件的工程号JNO：Jno(SPJ)- JNO（city=天津Color=红 （SSPJP）5）求至少用了供应商S1所供应的全部零件的工程号JNO：Jno，Pno(SPJ) Pno（Sno=S1 （SPJ）(见P62页 例6)6试述等值连接与自然连接的区别和联系。（61页）答：连接运算符是“=”的连接运算称为等值连接。它是从关系R与S的广义笛卡尔积中选取A，B属性值相等的那些元组，即等值连接为：RS=trts| trR tsStrA=tsBA=B自然连接是一种特殊的等值连接，它要求两个关系中进行比较的分量必须是相同的属性组，并且在结果中把重复的属性列去掉。7关系代数的基本运算有哪些 ? 如何用这些基本运算来表示其他运算?（63页）并、差、笛卡尔积、投影和选择5种运算为基本的运算。其他3种运算，即交、连接和除，均可以用这5种基本运算来表达。第3章 SQL语言作者：佚名 来源：网络1试述SQL语言的特点。（85页）答：综合统一、高度非过程化、面向集合的操作方式、以同一种语法结构提供两种使用方式、语言简捷，易学易用。2试述SQL的定义功能。（87页）答：SQL的数据定义功能包括定义表、定义视图和定义索引3用SQL语句建立第二章习题5中的四个表。S(SNO，SNAME，STATUS，CITY)；P(PNO，PNAME，COLOR，WEIGHT)；J(JNO，JNAME，CITY)；SPJ(SNO，PNO，JNO，QTY)； 供应商表S由供应商代码(SNO)、供应商姓名(SNAME)、供应商状态(STATUS)、供应商所在城市(CITY)组成：CREATE TABLE S(Sno C(2) UNIQUE，Sname C(6) ，Status N(2)，City C(4)零件表P由零件代码(PNO)、零件名(PNAME)、颜色(COLOR)、重量(WEIGHT)组成：CREATE TABLE P(Pno C(2) UNIQUE，Pname C(6)，COLOR C(2)， WEIGHT I(2)工程项目表J由工程项目代码(JNO)、工程项目名(JNAME)、所在城市(CITY)组成：CREATE TABLE J(Jno C(2) UNlQUE，JNAME C(8)， CITY C(4)供应情况表SPJ由供应商代码(SNO)、零件代码(PNO)、工程项目代码（JNO)、供应数量（QTY）组成：CREATE TABLE SPJ(Sno C(2)，Pno C(2)，JNO C(2)， QTY N(2)4针对上题中建立的四个表试用SQL语言完成第二章习题5中的查询:(1) 求供应工程J1零件的供应商号码SNO:SELECT DIST SNO FROM SPJ WHERE JNO=J1(2) 求供应工程J1零件P1的供应商号码SNO:SELECT DIST SNO FROM SPJ WHERE JNO=J1 AND PNO=P1(3) 求供应工程J1零件为红色的供应商号码SNO:SELECT SNO FROM SPJ,P WHERE JNO=J1 AND SPJ.PNO=P.PNO AND COLOR=红(4) 求没有使用天津供应商生产的红色零件的工程号JNO:SELECT DIST JNO FROM SPJ WHERE JNO NOT IN (SELE JNO FROM SPJ,P,S WHERE S.CITY=天津 AND COLOR=红 AND S.SNO=SPJ.SNO AND P.PNO=SPJ.PNO)。 (5) 求至少用了供应商S1所供应的全部零件的工程号JNO。由于VFP不允许子查询嵌套太深，将查询分为两步A、查询S1供应商供应的零件号SELECT DIST PNO FROM SPJ WHERE SNO=S1结果是（P1，P2）B、查询哪一个工程既使用P1零件又使用P2零件。SELECT JNO FROM SPJ WHERE PNO=P1 AND JNO IN (SELECT JNO FROM SPJ WHERE PNO=P2)5针对习题3中的四个表试用SQL语言完成以下各项操作：(1)找出所有供应商的姓名和所在城市。SELECT SNAME,CITY FROM S(2)找出所有零件的名称、颜色、重量。SELECT PNAME,COLOR,WEIGHT FROM P(3)找出使用供应商S1所供应零件的工程号码。SELECT DIST JNO FROM SPJ WHERE SNO=S1(4)找出工程项目J2使用的各种零件的名称及其数量。SELECT PNAME,QTY FROM SPJ,P WHERE P.PNO=SPJ.PNO AND SPJ.JNO=J2(5)找出上海厂商供应的所有零件号码。SELECT PNO FROM SPJ,S WHERE S.SNO=SPJ.SNO AND CITY=上海(6)出使用上海产的零件的工程名称。SELECT JNAME FROM SPJ,S,JWHERE S.SNO=SPJ.SNO AND S.CITY=上海 AND J.JNO=SPJ.JNO(7)找出没有使用天津产的零件的工程号码。注意: SELECT DISP JNO FROM SPJ WHERE JNO NOT IN (SELECT DIST JNO FROM SPJ,S WHERE S.SNO=SPJ.SNO AND S.CITY=天津) 适用于JNO是唯一或不唯一的情况.注意: SELECT DIST JNO FROM SPJ,S WHERE S.SNO=SPJ.SNO AND S.CITY天津适用于JNO是唯一的情况(8)把全部红色零件的颜色改成蓝色。UPDATE P SET COLOR=蓝 WHERE COLOR=红(9)由S5供给J4的零件P6改为由S3供应。UPDATE SPJ SET SNO=S3 WHERE SNO=S5 AND JNO=J4 AND PNO=P6(10)从供应商关系中删除供应商号是S2的记录，并从供应情况关系中删除相应的记录。A、DELETE FROM S WHERE SNO=S2B、DELETE FROM SPJ WHERE SNO=S2(11)请将(S2，J6，P4，200)插入供应情况关系。INSERT INTO SPJ VALUES（S2，J6，P4，200）6什么是基本表?什么是视图?两者的区别和联系是什么?（87页）基本表是本身独立存在的表，在SQL中一个关系就对应一个表。一个(或多个)基本表对应一个存储文件，一个表可以带若干索引，索引也存放在存储文件中。视图是从一个或几个基本表导出的表。它本身不独立存储在数据库中，即数据库中只存放视图的定义而不存放视图对应的数据，这些数据仍存放在导出视图的基本表中，因此视图是一个虚表。视图在概念上与基本表等同，用户可以在视图上再定义视图。7试述视图的优点。（128页）答：视图能够简化用户的操作、视图使用户能以多种角度看待同一数据、视图对重构数据库提供了一定程度的逻辑独立性、视图能够对机密数据提供安全保护。8所有的视图是否都可以更新?为什么?（127页）答：并不是所有的视图都是可更新的，因为有些视图的更新不能唯一地有意义地转换成对相应基本表的更新。9哪类视图是可以更新的，哪类视图是不可更新的? 各举一例说明。（127页）行列子集视图是可更新的。除行列子集视图外，还有些视图理论上是可更新的，但它们的确切特征还是尚待研究的课题。还有些视图从理论上不可更新的。10试述某个你热悉的实际系统中对视图更新的规定。（VFP）11请为三建工程项目建立一个供应情况的视图，包括供应商代码(SNO)、零件代码(PNO)、供应数量(QTY)。CREATE VIEW VSP AS SELECT SNO,PNO,QTY FROM SPJ,J WHERE SPJ.JNO=J.JNO AND J.JNAME=三 建针对该视图VSP完成下列查询：(1)找出三建工程项目使用的各种零件代码及其数量。SELECT DIST PNO,QTY FROM VSP(2)找出供应商S1的供应情况。SELECT DIST * FROM VSP WHERE SNO=S112针对习题3建立的表，用SQL语言完成以下各项操作：(1) 把对表S的INSERT权限授予用户张勇，并允许他再将此权限授予其他用户。GRANT INSERT ON TABLE S TO 张勇 WITH GRANT OPTION(2) 把查询SPJ表和修改QTY属性的权限授给用户李天明。GRANT SELECT，UPDATE（QTY） ON TABLE SPJ TO 李天明* 以 下 选 作 *13在嵌入式SQL中是如何区分SQL语句和主语言语句的? （133页）在嵌入式SQL中，为了能够区分SQL语句与主语言语句，所有SQL语句都必须加前缀EXEC SQL。(VFP例外)14在嵌入式SQL中是如何解决数据库工作单元与源程序工作单元之间通讯的?（134页）(1)向主语言传递SQL语句的执行状态信息，使主语言能够据此信息控制程序流程，主要用SQL通信区(SQL Communication Area，简称SQLCA)实现。(2)主语言向SQL语句提供参数，主要用主变量(Host Variable)实现。(3)将SQL语句查询数据库的结果交主语言进一步处理，主要用主变量和游标(Cursor)实现。15在嵌入式SQL中是如何协调SQL语言的集合处理方式和主语言的单记录处理方式的? （135页）答：游标是用于协调SQL语言的集合处理方式和主语言的单记录处理方式。 SQL语言与主语言具有不同的数据处理方式。SQL语言是面向集合的，一条SQL语句原则上可以产生或处理多条记录。主语言是面向记录的，一组主变量一次只能存放一条记录。所以仅使用主变量并不能完全满足SQL语句向应用程序输出数据的要求，为此嵌入式SQL引入了游标的概念，用游标来协调这两种不同的处理方式。第4章 关系系统及其优化作者：佚名 来源：网络1、给出各类关系系统的定义：最小关系的系统；关系完备的系统；全关系型的关系系统。（P153页）答：(最小)关系系统：仅支持关系数据结构和三种关系操作。许多微机关系数据库系统如FoxBASE，FoxPro等就属于这一类。关系完备的系统：这类系统支持关系数据结构和所有的关系代数操作(功能上与关系代数等价)。20世纪90年代初的许多关系数据库管理系统属于这一类。全关系系统：这类系统支持关系模型的所有特征。即不仅是关系上完备的而且支持数据结构中域的概念，支持实体完整性和参照完整性。目前，大多数关系系统已不同程度上接近或达到了这个目标。3、试述查询优化在关系数据库系统中的重要性和可能性。（P157页）答：查询优化在关系数据库系统中有着非常重要的地位。关系数据库系统和非过程化的SQL语言能够取得巨大的成功，关键是得益于查询优化技术的发展。关系查询优化是影响RDBMS性能的关键因素。优化对关系系统来说既是挑战又是机遇。所谓挑战是指关系系统为了达到用户可接受的性能必须进行查询优化。由于关系表达式的语义级别很高，使关系系统可以从关系表达式中分析查询语义，提供了执行查询优化的可能性。这就为关系系统在性能上接近甚至超过非关系系统提供了机遇。4对学生-课程数据库有如下的查询：查询信息系学生选修的所有课程名称: SELECT Cname FROM St,Course,SC WHERE St.Sno=SC.Sno AND SC.Cno=Course.Cno AND St.Sdept=IS试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。答：关系代数表达式如下：cname(St.sdept=IS(st.sno=sc.Sno(sc.Cno=Course.Cno(STSCCOURSE)用关系代数表示的语法树如下左图：cname cnameSt.sdept=IS So=ost.sno=sc.Sno scCno=Course.Cno St.sno=sc.sno cno,cname Course Course sno sno,cnoSt Sc St.sdept=IS Sc St用关系代数表达式优化算法对原关系代数表达式进行优化，优化后的关系代数表达式如下：cname(o=o(St.sno=sc.sno(sno(St.sdept=IS(ST)sno,cno(SC) cno,cname(Course)优化处理后的标准语法树如上右图。5 试述查询优化的一般准则。(P161-162页)答:1)选择运算应尽可能先做。2）在执行连接前对关系适当地预处理。3）把投影运算和选择运算同时进行。4）把投影同其前或其后的双目运算结合起来。5）把某些选择同在它前面要执行的笛卡尔积结合起来成为一个连接运算。6）找出公共子表达式。6 试述查询优化的一般步骤。（ 165页）答: (1)把查询转换成某种内部表示。(2)把语法树转换成标准(优化)形式。(3)选择低层的存取路径。(4)生成查询计划，选择代价最小的。第5章 关系数据理论习题参考答案规范化定义小结:定义1：设R(U)是属性集U上的关系模式。X，Y是属性集U的子集。若对于R(U)的任意一个可能的关系r，r中不可能存在两个元组在X上的属性值相等，而在Y上的属性值不等，则称X函数确定Y或Y函数依赖于X，记作XY。（即只要X上的属性值相等，Y上的值一定相等。）术语和记号：（P173页）XY，但Y不是X的子集，则称XY是非平凡的函数依赖。若不特别声明，总是讨论非平凡的函数依赖。XY，但Y是X的子集，则称XY是平凡的函数依赖。若XY，则X叫做决定因素(Determinant)。若XY，YX，则记作XY。若Y不函数依赖于X，则记作X Y。定义2：在R(U)中，如果 XY，并且对于X的任何一个真子集X，都有X Y，则称Y对X完全函数依赖，记作：FXY若XY，但Y不完全函数依赖于X，则称Y对X部分函数依赖，记作：PXY定义3：若关系模式R的每一个分量是不可再分的数据项，则关系模式R属于第一范式(1NF)。定义4：若关系模式R1NF，且每一个非主属性完全函数依赖于码，则关系模式R2NF 。（即1NF消除了非主属性对码的部分函数依赖则成为2NF）。定义5:关系模式R 中若不存在这样的码X、属性组Y及非主属性Z(Z不是Y的子集)使得XY，Y X，Y Z成立，则称R3NF。定义6:关系模式R1NF 。若XY且Y不是X的子集时,X必含有码，则RBCNF。定义7:关系模式R1NF，如果对于R的每个非平凡多值依赖XY(Y不是X的子集，Z=U-X-Y不为空)，X都含有码，则称R4NF。习题如下:2建立一个关于系、学生、班级、学会等诸信息的关系数据库。学生：学号、姓名、出生年月、系名、班号、宿舍区。班级：班号、专业名、系名、人数、入校年份。系：系名、系号、系办公地点、人数。学会：学会名、成立年份、办公地点、人数。语义如下：一个系有若干专业，每个专业每年只招一个班，每个班有若干学生。一个系的学生住在同一宿舍区。每个学生可参加若干学会，每个学会有若干学生。学生参加某学会有一个入会年份。请给出关系模式，写出每个关系模式的极小函数依赖集，指出是否存在传递函数依赖，对于函数依赖左部是多属性的情况讨论函数依赖是完全函数依赖，还是部分函数依赖。指出各关系模式的候选码、外部码，有没有全码存在解：(1)关系模式如下：学生：S(Sno，Sname，Sbirth，Dept，Class，Rno)班级：C(Class，Pname，Dept，Cnum，Cyear)系：D(Dept，Dno，Office，Dnum)学会：M(Mname，Myear，Maddr，Mnum)(2)每个关系模式的最小函数依赖集如下： A、学生S (Sno，Sname，Sbirth，Dept，Class，Rno) 的最小函数依赖集如下:SnoSname，SnoSbirth，SnoClass，ClassDept，DEPTRno传递依赖如下：由于SnoDept，而DeptSno ，DeptRno（宿舍区）所以Sno与Rno之间存在着传递函数依赖。由于ClassDept，Dept Class，DeptRno所以Class与Rno之间存在着传递函数依赖。由于SnoClass，ClassSno，ClassDept所以Sno与Dept之间存在着传递函数依赖。B、班级C(Class，Pname，Dept，Cnum，Cyear)的最小函数依赖集如下:ClassPname，ClassCnum，ClassCyear，PnameDept.由于ClassPname，PnameClass，PnameDept所以C1ass与Dept之间存在着传递函数依赖。C、系D(Dept，Dno，Office，Dnum)的最小函数依赖集如下：DeptDno，DnoDept，DnoOffice，DnoDnum根据上述函数依赖可知，Dept与Office，Dept与Dnum之间不存在传递依赖。D、学会M(Mname，Myear，Maddr，Mnum)的最小函数依赖集如下：MnameMyear，MnameMaddr，MnameMnum该模式不存在传递依赖。(3)各关系模式的候选码、外部码，全码如下：A、学生S候选码：Sno；外部码：Dept、Class；无全码B、班级C候选码：Class；外部码：Dept；无全码C、系D候选码：Dept或Dno；无外部码；无全码D、学会M候选码：Mname；无外部码；无全码12下面的结论哪些是正确的 哪些是错误的 对于错误的请给一个反例说明之。(1) 任何一个二目关系是属于3NF。答：正确。因为关系模式中只有两个属性，所以无传递。(2) 任何一个二目关系是属于BCNF.答:正确。按BCNF的定义，若XY,且Y不是X的子集时，每个决定因素都包含码，对于二目关系决定因素必然包含码。详细证明如下：（任何二元关系模式必定是BCNF）。证明：设R为一个二目关系R(A1，A2)，则属性A1和A2之间可能存在以下几种依赖关系：A、A1A2，但A2A1，则关系R的码为A1，决定因素都包含码，所以，R是BCNF。B、A1A2，A2A1，则关系R的码为A2，所以决定因素都包含码，R是BCNF。包含码。R是BCNF。C、R的码为(A1，A2)（即A1 A2，A2 A1），决定因素都(3)任何一个二目关系是属于4NF.答:正确。因为只有两个属性，所以无非平凡的多值依赖。第5章 关系数据理论作者：佚名 来源：网络规范化定义小结:定义1：设R(U)是属性集U上的关系模式。X，Y是属性集U的子集。若对于R(U)的任意一个可能的关系r，r中不可能存在两个元组在X上的属性值相等，而在Y上的属性值不等，则称X函数确定Y或Y函数依赖于X，记作XY。（即只要X上的属性值相等，Y上的值一定相等。）术语和记号：（P173页）XY，但Y不是X的子集，则称XY是非平凡的函数依赖。若不特别声明，总是讨论非平凡的函数依赖。XY，但Y是X的子集，则称XY是平凡的函数依赖。若XY，则X叫做决定因素(Determinant)。若XY，YX，则记作XY。若Y不函数依赖于X，则记作X Y。定义2：在R(U)中，如果 XY，并且对于X的任何一个真子集X，都有X Y，则称Y对X完全函数依赖，记作：FXY若XY，但Y不完全函数依赖于X，则称Y对X部分函数依赖，记作：PXY定义3：若关系模式R的每一个分量是不可再分的数据项，则关系模式R属于第一范式(1NF)。定义4：若关系模式R1NF，且每一个非主属性完全函数依赖于码，则关系模式R2NF 。（即1NF消除了非主属性对码的部分函数依赖则成为2NF）。定义5:关系模式R 中若不存在这样的码X、属性组Y及非主属性Z(Z不是Y的子集)使得XY，Y X，Y Z成立，则称R3NF。定义6:关系模式R1NF 。若XY且Y不是X的子集时,X必含有码，则RBCNF。定义7:关系模式R1NF，如果对于R的每个非平凡多值依赖XY(Y不是X的子集，Z=U-X-Y不为空)，X都含有码，则称R4NF。习题如下:2建立一个关于系、学生、班级、学会等诸信息的关系数据库。学生：学号、姓名、出生年月、系名、班号、宿舍区。班级：班号、专业名、系名、人数、入校年份。系：系名、系号、系办公地点、人数。学会：学会名、成立年份、办公地点、人数。语义如下：一个系有若干专业，每个专业每年只招一个班，每个班有若干学生。一个系的学生住在同一宿舍区。每个学生可参加若干学会，每个学会有若干学生。学生参加某学会有一个入会年份。请给出关系模式，写出每个关系模式的极小函数依赖集，指出是否存在传递函数依赖，对于函数依赖左部是多属性的情况讨论函数依赖是完全函数依赖，还是部分函数依赖。指出各关系模式的候选码、外部码，有没有全码存在解：(1)关系模式如下：学生：S(Sno，Sname，Sbirth，Dept，Class，Rno)班级：C(Class，Pname，Dept，Cnum，Cyear)系：D(Dept，Dno，Office，Dnum)学会：M(Mname，Myear，Maddr，Mnum)(2)每个关系模式的最小函数依赖集如下： A、学生S (Sno，Sname，Sbirth，Dept，Class，Rno) 的最小函数依赖集如下:SnoSname，SnoSbirth，SnoClass，ClassDept，DEPTRno传递依赖如下：由于SnoDept，而DeptSno ，DeptRno（宿舍区）所以Sno与Rno之间存在着传递函数依赖。由于ClassDept，Dept Class，DeptRno所以Class与Rno之间存在着传递函数依赖。由于SnoClass，ClassSno，ClassDept所以Sno与Dept之间存在着传递函数依赖。B、班级C(Class，Pname，Dept，Cnum，Cyear)的最小函数依赖集如下:ClassPname，ClassCnum，ClassCyear，PnameDept.由于ClassPname，PnameClass，PnameDept所以C1ass与Dept之间存在着传递函数依赖。C、系D(Dept，Dno，Office，Dnum)的最小函数依赖集如下：DeptDno，DnoDept，DnoOffice，DnoDnum根据上述函数依赖可知，Dept与Office，Dept与Dnum之间不存在传递依赖。D、学会M(Mname，Myear，Maddr，Mnum)的最小函数依赖集如下：MnameMyear，MnameMaddr，MnameMnum该模式不存在传递依赖。(3)各关系模式的候选码、外部码，全码如下：A、学生S候选码：Sno；外部码：Dept、Class；无全码B、班级C候选码：Class；外部码：Dept；无全码C、系D候选码：Dept或Dno；无外部码；无全码D、学会M候选码：Mname；无外部码；无全码12下面的结论哪些是正确的 哪些是错误的 对于错误的请给一个反例说明之。(1) 任何一个二目关系是属于3NF。答：正确。因为关系模式中只有两个属性，所以无传递。(2) 任何一个二目关系是属于BCNF.答:正确。按BCNF的定义，若XY,且Y不是X的子集时，每个决定因素都包含码，对于二目关系决定因素必然包含码。详细证明如下：（任何二元关系模式必定是BCNF）。证明：设R为一个二目关系R(A1，A2)，则属性A1和A2之间可能存在以下几种依赖关系：A、A1A2，但A2A1，则关系R的码为A1，决定因素都包含码，所以，R是BCNF。B、A1A2，A2A1，则关系R的码为A2，所以决定因素都包含码，R是BCNF。包含码。R是BCNF。C、R的码为(A1，A2)（即A1 A2，A2 A1），决定因素都(3)任何一个二目关系是属于4NF.答:正确。因为只有两个属性，所以无非平凡的多值依赖。第 5 章 关系数据理论习题参考答案(补充)1 已知学生关系模式S(Sno，Sname，SD，Sdname，Course，Grade)其中：Sno学号、Sname姓名、SD系名、Sdname系主任名、Course课程、Grade成绩。(1)写出关系模式S的基本函数依赖和主码。答: 关系模式S的基本函数依赖如下：SnoSname，SDSdname，SnoSD，(Sno，Course) Grade关系模式S的码为：（Sno，Course）。(2)原关系模式S为几范式？为什么？分解成高一级范式，并说明为什么答: 原关系模式S是属于1NF的，码为(Sno，Course)，非主属性中的成绩完全依赖于码，而其它非主属性对码的函数依赖为部分函数依赖，所以不属于2NF。消除非主属性对码的函数依赖为部分函数依赖，将关系模式分解成2NF如下：S1(Sno，Sname，SD，Sdname)、S2(Sno，Course，Grade)(3)将关系模式分解成3NF，并说明为什么答: 将上述关系模式分解成3NF如下：关系模式S1中存在SnoSD，SDSdname，即非主属性Sdname传递依赖于Sno，所以S1不是3NF。进一步分解如下：S11(Sno，Sname,SD) S12(SD，Sdname)分解后的关系模式S11、S12满足3NF。对关系模式S2不存在非主属性对码的传递依赖，故属于3NF。所以，原模式S(Sno，Sname，SD，Sdname，Course，Grade)按如下分解满足3NF。S11(Sno，Sname，SD) S12(SD，Sdname)S2(Sno，Course，Grade)2、设有如图所示的学生关系S学号 学生名 年龄 性别 系号 系名100001200001200002300001300004300005 王 婧张 露黎明远王 烨张 露潘 建 181920212019 女女男男女男 122333 通信工程电子工程电子工程计算机计算机计算机试问S是否属于3NF 为什么若不是，它属于几范式 并将其规范化为3NF.解：S不属于3NF，它属于2NF。S的候选关键字为“学号”。依赖关系：学号系号, 系号系名，系号 学号所以: 学号系名，即存在非主属性系名对候选关键字“学号”的传递依赖，S不是3NF.在S中所有非主属性均依赖于码学号，所以S是2NF。将S分解成： S1(学号，学生名，年龄，性别，系号)、S2(系号,系名),分解后的Sl与S2如图所示: 关系模式S1如下： 学号 学生名 年龄 性别 系号100001200001200002300001300004300005 王 婧张 露黎明远王 烨张 霹潘 建 181920212019 女女男男女男 122333关系模式S2如下：系号 系名123 通信工程电子工程计算机关系模式S1、S2上无传递依赖，它们是3NF。3.设有如下关系R课程名 教师名 教师地址C1C2C3C4 马千里于得水余快于得水 D1D1D2D1(1) 它为第几范式 为什么解:它是2NF。因为R的候选关键字为“课程名”。依赖关系: 课程名教师名，教师名 课程名，教师名教师地址，所以 课程名教师地址。即存在非主属性“教师地址”对候选关键字课程名的传递函数，因此R不是3NF。但：因为不存在非主属性对候选关键字的部分函数依赖，所以R是2NF。(2)是否存在删除操作异常若存在，则说明是在什么情况下发生的解: 存在。当删除某门课程时会删除不该删除的教师的有关信息。(3)将它分解为高一级范式，分解后的关系是如何解决分解前可能存在的删除操作异常问题解: 分解为高一级范式如图所示。R1如下: R2如下:教师名 教师地址马千里于得水余快 D1D1D2课程名 教师名C1C2C3C4 马千里于得水余快于得水分解后，若删除课程数据时，仅对关系R1操作，教师地址信息在关系R2中仍然保留，不会丢失教师方面的信息。4设有如图所示的关系R。职工号 职工名 年龄 性别 单位号 单位名E1 ZHAO 20 F D3 CCCE2 QIAN 25 M D1 AAAE3 SEN 38 M D3 CCCE4 L1 25 F D3 CCC试问R属于3NF 为什么若不是，它属于第几范式 并如何规范化为3NF解：R不属于3NF，它是2NF。R的候选关键字为职工号和职工名，而：职工号单位号，单位号 职工号，单位号单位名.所以，职工号单位名，即存在非主属性“单位名”对候选关键字职工号的传递函数依赖，所以R不是3NF，规范化后的关系子模式为如下图。R1如下: R2如下:职工号 职工名 年龄 性别 单位号E1E2E3E4 ZHAOQIANSENL1 20253825 FMMF D3D1D3D3位号 单位名D3D1 CCCAAA5、如下图给出的关系SC为第几范式是否存在插入、删除异常若存在，则说明是在什么情况下发生发生的原因是什么将它分解为高一级范式，分解后的关系能否解决操作异常问题。 表SC如下：SNO CNO CTITLE INAME ILOCA GRADE80152 C1 OS 王平 D1 7080153 C2 DB 高升 D2 8580154 C1 OS 王平 D1 8680154 C3 AI 杨杨 D3 7280155 C4 CL 高升 D2 92其中：SNO为学号，CNO为课程号，CTITLE为课程名，INAME为教师名，ILOCA为教师地址，GRADE为成绩。解：SC为1NF。它存在插入、删除异常操作。当增设一门新课程时，因还没有学生选修，则缺少关键字的一部分SNO而不能执行插入操作；当所有学生退选某门课程而进行删除操作时，会将不法删除的课程信息删除。SC关系中存在插入和删除操作异常的原因在于，该关系的候选关键字为(SNO，CN0)，其中仅有非属性GRADE完全函数依赖于(SNO，CNO)，其他非主属性CTITLE、INAME、ILOCA都只函数依赖于CNO，即它们与(SNO，CNO)为部分函数依赖关系。分解后的关系模式如下：SG 如下： SNO CNO GRADE015280153801548015480155 C1C2C1C3C4 7085867295O CTITLE INAME ILOCAC1C2C3C4 OSDBAICL 王平高升杨杨高升 D1D2D3D2CI如下：分解后的两个关系子模式都为2NF（实际上，SG是3NF，它无传递依赖）。解决了先前的插入、删除异常操作。当增设一门新课程时，可将数据插入到CI表中；当所有学生退选某门课程时，只需删除SG表中的有关记录，而该课程的有关信息仍保留在CI表中。分解2NF后的CI关系中仍存在插入、删除操作异常。若有一个新教师报到，需将其有关数据插入操作；当取消某门课程而删除CI表中的一条记录时，会将不该删除的教师的有关信息删除。CI表中出现操作异常的原因是该关系中存在非主属性对候选关键字的传递函数依赖：CNOINAME，INAME CNO，INAMEILOCA，所以CNOILOCA（函数传递依赖，CI不是3NF）将CI进一步分解为如下所示的Course和Inst两个关系，可以解决上述操作异常。COURSE INSTINAME ILOCA王子高升杨杨 D1D2D3CNO CTITLE INAMEC1C2C3C4 OSDBAICL 王平高升杨杨高升第6章 数据库设计作者：佚名 来源：网络1. 数据库的设计过程。(P205页) 答：按照规范设计的方法，考虑数据库及其应用系统开发全过程，将数据库设计分为以下六个阶段 1. 需求分析. 2. 概念结构设计. 3. 逻辑结构设计. 4. 物理结构设计. 5. 数据库实施 . 6. 数据库运行和维护 . 2试述数据库设计过程的各个阶段上的设计描述.(P207页)答: A.需求分析阶段 进行数据库设计首先必须准确了解与分析用户需求(包括数据与处理)。需求分析是整个设计过程的基础，是最困难、最费时的一步。作为地基的需求分析是否做得充分与准确，决定了在其上构建数据库的速度与质量。需求分析做得不好，甚至会导致整个数据库设计返工重做。 B.概念结构设计阶段 概念结构设计是整个数据库设计的关键，它通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体DBMS的概念模型。 C逻辑结构设计阶段 逻辑结构设计是将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型，并对其进行优化。 D. 数据库物理设计阶段 数据库物理设计是为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构(包括存储结构和存取方法)。 E数据库实施阶段 在数据库实施阶段，设计人员运用DBMS提供的数据语言及其宿主语言，根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库，编制与调试应用程序，组织数据入库，并进行试运行。 F数据库运行和维护阶段 数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行。在数据库系统运行过程中必须不断地对其进行评价、调整与修改。 4试述数据库设计的特点。(P204页)答: A、数据库建设是硬件、软件和干件的结合。 B、数据库设计应该和应用系统设计相结合。 5需求分析阶段的设计目标是什么（补充）调查的内容是什么 （210页） 答: 需求分析阶段的设计目标是对系统的整个应用情况作全面的、详细的调查，确定企业组织的目标，收集支持系统总的设计的基础数据和对这些数据的要求，确定用户的需求，并把这些要求写成用户和数据库设计者都能接受的文档。 调查的内容是 (1)调查组织机构情况。(2)调查各部门的业务活动情况.(3)在熟悉业务活动的基础上，协助用户明确对新系统的各种要求，包括信息要求、处理要求、完全性与完整性要求。(4)确定新系统的边界。 6数据字典的内容和作用是什么（211页） 答： 数据字典则是系统中各类数据描述的集合，是进行详细的数据收集和数据分析所获得的主要成果。数据字典在数据库设计中占有很重要的地位。 数据字典包括数据项、数据结构、数据流、数据存储和处理过程五个部分。其中数据项是数据的最小组成单位，若干个数据项可以组成一个数据结构，数据字典通过对数据项和数据结构的定义来描述数据流、数据存储的逻辑内容.7什么是数据库的概念结构，试述其特点和设计策略。（213214页） 答：将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构即概念模型的过程就是概念结构设计。它是整个数据库设计的关键。 概念结构的主要特点是： (1)能真实、充分地反映现实世界，包括事物和事物之间的联系，能满足用户对数据的处理要求。是对现实世界的一个真实模型。 (2)易于理解，从而可以用它和不熟悉计算机的用户交换意见，用户的积极参与是数据库的设计成功的关键。 (3)易于更改，当应用环境和应用要求改变时，容易对概念模型修改和扩充。 (4)易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换。 设计概念结构通常有四类方法： 1. 自顶向下。即首先定义全局概念结构的框架，然后逐步细化，如图67(a)所示。 2. 自底向上。即首先定义各局部应用的概念结构，然后将它们集成起来，得到全局概念结构，如图67(b)所示。 3. 逐步扩张。首先定义最重要的核心概念结构，然后向外扩充，以滚雪球的方式逐步生成其他概念结构，直至总体概念结构，如图67(c)所示。 4. 混合策略。即将自顶向下和自底向上相结合，用自顶向下策略设计一个全局概念结构的框架，以它为骨架集成由自底向上策略中设计的各局部概念结构。 8 什么叫数据抽象试举例说明。(P216)答： 所谓抽象是对实际的人、物、事和概念进行人为处理，抽取所关心的共同特性，忽略非本质的细节，并把这些特性用各种概念精确地加以描述，这些概念组成了某种模型。 例如： 关系STUD（SNO，SNAME，SDEPT，SAGE）表示学生信息。 9试述数据库概念结构设计的重要性（207页）和设计步骤(214页)。 答：概念结构设计是整个数据库设计的关键，它通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体DBMS的概念模型。 自底向上设计概念结构的方法通常分为两步：第1步是抽象数据并设计局部视图，第2步是集成局部视图，得到全局的概念结构， 10什么是E-R图构成E-R图的基本要素是什么（18页） 答： E-R是概念模型的表示方法，通常称为是实体-联系方法。该方法用E-R图来描述现实世界的概念模型，E-R方法也称为E-R模型。 构成E-R图的基本要素是实体、属性和联系。 11为什么要视图集成 视图集成的方法是什么（224页） 答：各子系统的分E-R图设计好以后，下一步就是要将所有的分E-R图综合成一个系统的总E-R图，称为视图集成。 视图集成的方法有2种： A、多个分E-R图一次集成。 B、逐步集成，用累加的方式一次集成两个分E-R图 12什么是数据库的逻辑结构设计（207页）试述其设计步骤。（229页） 答： 逻辑结构设计是将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型，并对其进行优化。 逻辑结构设计步骤如下： A、将概念结构转换为一般的关系、网状、层次模型。 B、将转换来的关系、网状、层次模型向特