2025年数据库系统导论练习题库及参考答案解析

2025年数据库系统导论练习题库及参考答案解析一、选择题1.以下关于数据库系统的特点，错误的是（）A.数据共享性高B.数据独立性低C.数据冗余度低D.数据由DBMS统一管理和控制答案：B解析：数据库系统具有数据共享性高、数据独立性高、数据冗余度低以及数据由DBMS统一管理和控制等特点。数据独立性包括物理独立性和逻辑独立性，在数据库系统中，数据的物理存储结构和逻辑结构的改变不会影响应用程序对数据的使用，所以数据独立性是高的，而不是低的。2.数据库管理系统（DBMS）是（）A.一个完整的数据库应用系统B.一组硬件C.一组系统软件D.既有硬件，也有软件答案：C解析：DBMS是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，它属于系统软件。它负责数据库中的数据组织、数据操纵、数据维护、控制及保护和数据服务等。它不是一个完整的数据库应用系统，也不是硬件，所以答案选C。3.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唯一标识该关系模式中任何元组的属性组成D.以上都不是答案：C解析：候选码是关系模式中能唯一标识一个元组的属性或属性组。它可以由一个属性组成，也可以由多个属性组成，只要这些属性的值组合起来能唯一标识该关系模式中的任何元组即可。所以答案选C。4.若关系R和S的元数分别为r和s，则R×S的元数为（）A.r+sB.r-sC.r×sD.max(r,s)答案：A解析：关系的笛卡尔积（R×S）是将关系R中的每一个元组与关系S中的每一个元组组合成一个新的元组。新关系的元数（属性个数）是参与运算的两个关系元数之和。所以R×S的元数为r+s，答案选A。5.在SQL语言中，用于实现数据查询的语句是（）A.INSERTB.SELECTC.UPDATED.DELETE答案：B解析：INSERT语句用于向表中插入数据；SELECT语句用于从数据库中查询数据；UPDATE语句用于更新表中的数据；DELETE语句用于删除表中的数据。所以用于实现数据查询的语句是SELECT，答案选B。二、填空题1.数据库系统的三级模式结构是指______、______和______。答案：外模式、模式、内模式解析：外模式是用户与数据库系统的接口，是用户看到的数据视图；模式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图；内模式是数据在数据库系统内部的表示，即对数据的物理结构和存储方式的描述。2.关系代数的基本运算有______、______、______、______和______。答案：并、差、笛卡尔积、投影、选择解析：这五种运算是关系代数的基本运算，其他的关系代数运算都可以由这五种基本运算组合而成。并运算用于将两个关系的元组合并；差运算用于从一个关系中去除另一个关系中的元组；笛卡尔积用于将两个关系的元组进行组合；投影用于从关系中选取指定的属性列；选择用于从关系中选取满足条件的元组。3.在SQL中，用于创建表的语句是______。答案：CREATETABLE解析：CREATETABLE语句用于在数据库中创建新的表，语法通常为“CREATETABLE表名(列名1数据类型1,列名2数据类型2,…)”。4.若关系模式R∈1NF，且每一个非主属性完全函数依赖于任何一个候选码，则R∈______。答案：2NF解析：第一范式（1NF）要求关系中的每个属性都是不可再分的原子值。当关系模式满足1NF，并且每一个非主属性完全函数依赖于任何一个候选码时，该关系模式就满足第二范式（2NF）。5.数据库恢复的基本技术是______和______。答案：数据转储、日志文件解析：数据转储是指定期或不定期地将数据库中的数据复制到其他存储介质上，当数据库出现故障时，可以利用转储的数据进行恢复。日志文件记录了数据库中所有的更新操作，在数据库恢复时，可以根据日志文件中的记录对数据库进行恢复。三、简答题1.简述数据库系统的组成。数据库系统一般由数据库（DB）、数据库管理系统（DBMS）、应用系统、数据库管理员（DBA）和用户组成。-数据库是长期存储在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。-数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，负责数据库的建立、使用和维护。-应用系统是指使用数据库的各种应用程序，它们通过DBMS来访问数据库中的数据。-数据库管理员负责全面管理和控制数据库系统，包括数据库的设计、维护、安全管理等。-用户是指使用数据库的人员，包括终端用户和应用程序员等。2.什么是数据独立性？它包括哪两个方面？数据独立性是指数据与应用程序之间相互独立，互不影响。它包括物理独立性和逻辑独立性两个方面。-物理独立性是指数据的物理存储结构（如存储设备、存储方式等）的改变不会影响应用程序对数据的使用。当数据库的物理存储结构发生变化时，DBMS可以通过内部的映射机制将其转换为逻辑结构，使得应用程序无需修改。-逻辑独立性是指数据的逻辑结构（如数据的定义、数据之间的关系等）的改变不会影响应用程序对数据的使用。当数据库的逻辑结构发生变化时，DBMS可以通过外模式-模式映像来保证应用程序不受影响。3.简述关系的完整性约束。关系的完整性约束是为了保证数据库中数据的正确性和一致性而对关系提出的约束条件，主要包括实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。-实体完整性：要求关系中的主码的属性值不能为空值。因为主码用于唯一标识关系中的元组，如果主码为空值，就无法唯一标识元组，会导致数据的不一致性。-参照完整性：如果关系R2的外码F与关系R1的主码K相对应，则对于R2中的每个元组在F上的值必须满足：要么为空值，要么等于R1中某个元组的主码值。参照完整性保证了数据之间的引用关系的正确性。-用户定义的完整性：是用户根据具体的应用需求对数据库中的数据所定义的约束条件，如数据的取值范围、数据的格式等。例如，规定学生的年龄必须在10-30岁之间。4.简述SQL语言的特点。SQL语言具有以下特点：-综合统一：SQL语言集数据定义（DDL）、数据操纵（DML）和数据控制（DCL）功能于一体，可以对数据库进行全面的管理。-高度非过程化：用户只需要提出“做什么”，而不需要具体说明“怎么做”，SQL语句的执行过程由DBMS自动完成。-面向集合的操作方式：SQL语言的操作对象和结果都是元组的集合，而不是单个元组。-以同一种语法结构提供两种使用方式：SQL语言既可以作为自含式语言独立使用，也可以作为嵌入式语言嵌入到高级程序设计语言中使用。-语言简洁，易学易用：SQL语言的核心语句只有为数不多的几条，语法简单，容易学习和掌握。5.简述数据库设计的步骤。数据库设计一般包括以下几个步骤：-需求分析：通过调查和分析，了解用户对数据库的功能、性能、数据等方面的需求，确定数据库的应用范围和应用要求。-概念结构设计：将需求分析阶段得到的用户需求抽象为信息结构，即概念模型。通常使用E-R图来表示概念模型，它独立于具体的数据库管理系统和计算机硬件。-逻辑结构设计：将概念模型转换为某个具体的数据库管理系统所支持的数据模型，如关系模型。同时，对数据模型进行优化，包括关系模式的规范化等。-物理结构设计：根据数据库的逻辑结构和实际的运行环境，设计数据库的物理存储结构，如确定数据的存储方式、索引的设计等。-数据库实施：根据设计好的数据库结构，使用SQL语言创建数据库和表，将数据加载到数据库中，并编写和调试应用程序。-数据库运行和维护：在数据库投入运行后，需要对数据库进行日常的维护和管理，包括数据的备份和恢复、性能监测和优化、安全性和完整性控制等。四、应用题1.设有关系R和S如下：R(A,B,C)={(1,2,3),(4,5,6),(7,8,9)}S(B,D)={(2,10),(5,11),(8,12)}求R⋈S（自然连接）的结果。答案：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。R和S中相同的属性是B，进行自然连接时，会将R和S中B属性值相等的元组连接起来。-当R中的B=2时，与S中B=2的元组连接，得到(1,2,3,10)。-当R中的B=5时，与S中B=5的元组连接，得到(4,5,6,11)。-当R中的B=8时，与S中B=8的元组连接，得到(7,8,9,12)。所以R⋈S的结果为{(1,2,3,10),(4,5,6,11),(7,8,9,12)}。2.设有学生表Student(Sno,Sname,Ssex,Sage,Sdept)，课程表Course(Cno,Cname,Ccredit)和选课表SC(Sno,Cno,Grade)，用SQL语句完成以下操作：-查询所有学生的学号、姓名和所在系。```sqlSELECTSno,Sname,SdeptFROMStudent;```-查询选修了课程号为'C01'的学生的学号和成绩。```sqlSELECTSno,GradeFROMSCWHERECno='C01';```-查询学生的姓名和所选课程的名称。```sqlSELECTSname,CnameFROMStudent,Course,SCWHEREStudent.Sno=SC.SnoANDSC.Cno=Course.Cno;```-查询选修了所有课程的学生的学号和姓名。```sqlSELECTSno,SnameFROMStudentWHERENOTEXISTS(SELECTFROMCourseWHERENOTEXISTS(SELECTFROMSCWHERESC.Sno=Student.SnoANDSC.Cno=Course.Cno));```3.已知关系模式R(A,B,C,D)，函数依赖集F={A→B,B→C,C→D}，求R的候选码，并判断R属于第几范式。-求候选码：由于A可以决定