数据库系统概论(第4版)相关考试题目附带答案

数据库系统概论(第4版)相关考试题目附带答案一、单项选择题（每题2分，共20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.数据库管理员答案：B2.关系模型中，候选码是（）。A.可以唯一标识一个元组的属性B.可以唯一标识一个元组的属性或属性组C.多个属性的组合D.主码的同义词答案：B3.下列不属于关系代数基本操作的是（）。A.并B.差C.交D.笛卡尔积答案：C4.SQL中，用于修改表结构的语句是（）。A.UPDATEB.ALTERC.INSERTD.CREATE答案：B5.设关系R和S的属性个数分别为r和s，则R×S的属性个数为（）。A.r+sB.r×sC.max(r,s)D.min(r,s)答案：A6.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.一个事务的执行不能被其他事务干扰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答案：A7.若关系模式R∈1NF，且每个非主属性完全函数依赖于码，则R∈（）。A.2NFB.3NFC.BCNFD.4NF答案：A8.数据库恢复的基础是（）。A.数据转储B.日志文件C.数据转储和日志文件D.数据库镜像答案：C9.并发操作可能带来的问题是（）。A.丢失修改B.数据独立性降低C.数据冗余D.破坏数据完整性答案：A10.下列关于ER图的描述中，错误的是（）。A.实体用矩形表示B.联系用菱形表示C.属性用椭圆形表示D.多对多联系必须转换为一个独立的关系模式答案：D（注：多对多联系通常转换为独立关系模式，但并非“必须”，特殊情况可合并）二、填空题（每题2分，共10分）1.数据库系统的三级模式结构包括外模式、______和内模式。答案：模式（或概念模式）2.关系数据库的完整性约束包括实体完整性、参照完整性和______。答案：用户定义的完整性3.事务的ACID特性中，I代表______（英文缩写）。答案：Isolation（隔离性）4.在关系代数中，选择操作是从关系中选取满足条件的______。答案：元组（行）5.数据库设计的六个阶段包括需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、______、数据库实施和数据库运行维护。答案：物理结构设计三、简答题（每题8分，共40分）1.简述数据库三级模式结构和两级映射的作用。答案：三级模式结构包括外模式（用户视图）、模式（全局逻辑结构）、内模式（物理存储结构）。两级映射指外模式/模式映射和模式/内模式映射。外模式/模式映射保证了数据的逻辑独立性（外模式改变时，只需修改映射，模式和内模式不变）；模式/内模式映射保证了数据的物理独立性（内模式改变时，只需修改映射，模式和外模式不变）。2.说明关系代数中自然连接与等值连接的区别。答案：等值连接是从两个关系的笛卡尔积中选取属性值相等的元组，连接条件是某两个属性相等（不一定是相同属性名）；自然连接是一种特殊的等值连接，要求两个关系中进行比较的是相同属性名的属性，并且在结果中去除重复的属性列。例如，若R和S有公共属性A，则自然连接会自动以A为条件进行等值连接，并去掉一个A列。3.简述事务的故障类型及恢复策略。答案：事务故障类型包括：（1）事务内部故障（如运算错误、条件不满足），恢复策略是撤销事务（UNDO）；（2）系统故障（如CPU故障、操作系统错误），恢复策略是重做未提交的事务（REDO）和撤销未完成的事务（UNDO）；（3）介质故障（如磁盘损坏），恢复策略是重装数据库备份，然后利用日志文件重做已提交的事务。4.解释函数依赖中“完全函数依赖”和“传递函数依赖”的定义，并举例说明。答案：完全函数依赖：设X、Y是关系模式R的属性集，若X→Y，但不存在X的真子集X’使得X’→Y，则称Y完全函数依赖于X。例如，关系模式R(学号,课程号,成绩)，(学号,课程号)→成绩，且学号→成绩和课程号→成绩均不成立，故成绩完全函数依赖于(学号,课程号)。传递函数依赖：若X→Y，Y→Z，且Y不→X，则称Z传递函数依赖于X。例如，关系模式R(学号,系别,系主任)，学号→系别，系别→系主任，且系别不→学号，故系主任传递函数依赖于学号。5.简述封锁协议中一级封锁协议、二级封锁协议和三级封锁协议的区别。答案：一级封锁协议：事务在修改数据前必须加X锁，直到事务结束（提交或回滚）时释放。可防止丢失修改，但不能保证可重复读和读脏数据。二级封锁协议：在一级基础上，事务在读取数据前必须加S锁，读取后立即释放S锁。可防止丢失修改和读脏数据（因其他事务修改数据时需加X锁，未提交前不释放，故读不到未提交的修改），但不能保证可重复读。三级封锁协议：在一级基础上，事务在读取数据前必须加S锁，直到事务结束时释放。可防止丢失修改、读脏数据和不可重复读（因读取的S锁保持到事务结束，其他事务无法修改该数据）。四、综合题（每题15分，共30分）1.某学校管理系统需要设计数据库，涉及的实体有学生（学号，姓名，性别，年龄）、课程（课程号，课程名，学分）、教师（工号，姓名，职称）。已知：一个学生可以选修多门课程，一门课程可被多个学生选修（成绩）；一个教师可以教授多门课程，一门课程只能由一个教师教授。（1）画出该系统的ER图（要求标注实体属性、联系类型）。（2）将ER图转换为关系模式，并指出每个关系模式的主码和外码。答案：（1）ER图描述：学生（学号，姓名，性别，年龄）：矩形框，属性为椭圆形连接。课程（课程号，课程名，学分）：矩形框，属性为椭圆形连接。教师（工号，姓名，职称）：矩形框，属性为椭圆形连接。联系“选修”：学生与课程之间的多对多（M:N）联系，菱形框，标注“选修”，属性为成绩。联系“教授”：教师与课程之间的一对多（1:M）联系（注：题目中“一门课程只能由一个教师教授”，故教师→课程是1:M），菱形框，标注“教授”。（2）关系模式转换：学生（学号，姓名，性别，年龄）：主码=学号。课程（课程号，课程名，学分，工号）：主码=课程号；外码=工号（参照教师的工号）。教师（工号，姓名，职称）：主码=工号。选修（学号，课程号，成绩）：主码=（学号，课程号）；外码=学号（参照学生的学号），外码=课程号（参照课程的课程号）。2.已知关系模式R(U,F)，其中U={A,B,C,D,E}，F={AB→C,C→D,D→E,B→C}。（1）求R的候选码。（2）判断R属于第几范式（需说明理由）。（3）将R分解为3NF，要求保持函数依赖和无损连接性。答案：（1）候选码求解：计算属性闭包：AB的闭包：AB→C（由AB→C），C→D（由C→D），D→E（由D→E），故AB+={A,B,C,D,E}=U。B的闭包：B→C（由B→C），C→D，D→E，故B+={B,C,D,E}≠U（缺少A）。A的闭包：A+={A}≠U。因此，候选码为AB。（2）范式判断：R的主码是AB，非主属性为C、D、E。检查是否存在非主属性对码的部分函数依赖：由B→C（B是AB的真子集），C→D，D→E，可知C部分函数依赖于码AB（因为B→C，而B是AB的真子集），因此R不满足2NF（2NF要求所有非主属性完全函数依赖于码）。故R属于1NF。（3）分解为3NF：步骤：①找出所有函数依赖的最小覆盖：F已经是最小覆盖（无冗余依赖，每个依赖左部为单属性）。②按函数依赖分组，每个函数依赖对应一个关系模式：R1(AB,C)（对应AB→C）R2(C,D)（对应C→D）R3(D,E)（对应D→E）R4(B,C)（对应B→C）③合并相同属性的关系模式：R1和R4都包含B、C，合并后R1(AB,C)已包含B→C（因为AB→C隐含B→C？不，AB→C和B→C是独立的，需保留所有依赖。但根据最小覆盖，若F中存在B→C，而AB→C可由B→C和A→？推导吗？不，AB→C是原依赖，不能省略。因此正确的分解应为：R1(AB,C)（包含AB→C）R2(B,C)（包含B→C）→但B→C在R1中，因为R1的属性是AB,C，B→C在R1中成立（因为B是R1的属性，C也是，所以R1包含B→C）。因此可合并，保留R1(AB,C)。R2(C,D)（包含C→D