2025年数据库系统原理真题及答案

2025年数据库系统原理练习题及答案一、单项选择题（每题2分，共30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.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答案：B。文件系统中数据是面向应用的，会存在大量的数据冗余，并且数据的独立性较差。而数据库系统通过数据模型和数据库管理系统（DBMS），可以有效地解决数据冗余和数据独立性问题。2.以下关于关系模型的说法，错误的是（）A.关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表B.关系模型的完整性规则包括实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性C.关系模型的操作对象和操作结果都是关系D.关系模型不支持空值答案：D。关系模型是支持空值的，空值表示“不知道”或“无意义”的值。在实际的数据库应用中，经常会遇到某些属性值暂时无法确定的情况，这时就可以使用空值来表示。3.SQL语言中，用于修改表结构的语句是（）A.ALTERTABLEB.UPDATETABLEC.CREATETABLED.DROPTABLE答案：A。ALTERTABLE语句用于修改已存在表的结构，例如添加列、修改列的数据类型、删除列等。UPDATE语句主要用于更新表中的数据；CREATETABLE用于创建新的表；DROPTABLE用于删除表。4.设关系R和S的属性个数分别为r和s，则(R×S)操作结果的属性个数为（）A.r+sB.r-sC.r×sD.max(r,s)答案：A。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，其属性个数为关系R的属性个数与关系S的属性个数之和。5.数据库设计的概念设计阶段，其主要任务是（）A.确定物理存储结构B.建立数据字典C.把概念模型转换为数据模型D.对现实世界做抽象，设计概念模型答案：D。概念设计阶段的主要任务是对现实世界进行抽象，提取出数据的概念结构，设计出概念模型，如E-R图。确定物理存储结构是物理设计阶段的任务；建立数据字典是在数据库设计的各个阶段都要进行的工作；把概念模型转换为数据模型是逻辑设计阶段的任务。6.在数据库的三级模式结构中，外模式/模式映像的个数（）A.只有1个B.与用户个数相同C.由系统参数决定D.与外模式个数相同答案：D。外模式/模式映像用于定义外模式与模式之间的对应关系，一个外模式对应一个外模式/模式映像，所以外模式/模式映像的个数与外模式个数相同。7.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锁答案：C。S锁是共享锁，当事务T对数据对象A加上S锁后，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（排他锁），以保证多个事务可以同时读取数据，但不能同时进行修改操作。8.以下关于数据库恢复的说法，正确的是（）A.数据库恢复的基本原理是利用日志文件和备份来重建数据库B.数据库恢复只需要备份数据，不需要日志文件C.数据库恢复只需要日志文件，不需要备份数据D.数据库恢复不需要任何额外的数据，只需要原始数据库文件答案：A。数据库恢复的基本原理是利用日志文件记录的事务操作信息和数据库备份来重建数据库。当数据库发生故障时，可以根据日志文件中的信息将数据库恢复到一致状态，必要时结合数据库备份进行恢复。9.下列不属于数据库并发控制可能带来的问题是（）A.丢失修改B.不可重复读C.死锁D.数据冗余答案：D。数据冗余是数据存储方面的问题，与数据库并发控制无关。数据库并发控制可能带来的问题包括丢失修改、不可重复读、读“脏”数据和死锁等。10.设关系R(A,B,C)和S(B,D)，与关系代数表达式πA,C(σR.B=S.B(R⋈S))等价的SQL语句是（）A.SELECTA,CFROMR,SWHERER.B=S.BB.SELECTA,CFROMRJOINSONR.B=S.BC.SELECTA,CFROMRNATURALJOINSD.SELECTA,CFROMRCROSSJOINSWHERER.B=S.B答案：A。关系代数表达式πA,C(σR.B=S.B(R⋈S))表示先对R和S进行笛卡尔积，然后选择满足R.B=S.B的元组，最后投影出A和C属性。选项A的SQL语句与之等价，通过FROM子句指定两个表，WHERE子句进行条件筛选，SELECT子句进行投影。11.在数据库中，对数据的操作可以分为（）A.插入、删除和修改B.查询和更新C.排序和分组D.连接和投影答案：B。数据库中对数据的操作主要分为查询操作和更新操作。查询操作用于从数据库中获取数据，更新操作包括插入、删除和修改数据。排序和分组是查询操作中的一些子操作；连接和投影是关系代数中的操作。12.以下关于B-树和B+树的说法，错误的是（）A.B-树和B+树都是平衡的多路搜索树B.B+树的所有叶子节点之间有指针相连C.B-树的所有关键字都出现在叶子节点中D.B+树更适合用于文件索引和数据库索引答案：C。在B-树中，关键字不仅出现在叶子节点中，也出现在非叶子节点中。而B+树的所有关键字都出现在叶子节点中，非叶子节点只存储索引信息。13.数据库管理系统（DBMS）的主要功能不包括（）A.数据定义功能B.数据操作功能C.数据安全管理功能D.数据加密功能答案：D。数据库管理系统（DBMS）的主要功能包括数据定义功能（如创建表、视图等）、数据操作功能（如查询、插入、删除、修改等）、数据安全管理功能（如用户认证、授权等）和数据完整性管理功能等。数据加密功能通常不是DBMS的核心功能，虽然有些DBMS可能会提供一定的数据加密选项，但它不是DBMS必备的主要功能。14.若关系模式R属于3NF，则（）A.一定属于2NFB.一定属于4NFC.一定属于BCNFD.一定属于5NF答案：A。根据范式之间的关系，3NF是在2NF的基础上消除了非主属性对码的传递函数依赖，所以若关系模式R属于3NF，则一定属于2NF。3NF并不一定能满足BCNF、4NF和5NF的条件。15.以下关于视图的说法，正确的是（）A.视图是一种虚拟表，它本身不存储数据B.视图只能基于一个基本表创建C.视图可以更新，但更新操作没有任何限制D.视图的定义一旦创建就不能修改答案：A。视图是一种虚拟表，它是从一个或多个基本表或其他视图中导出的表，本身不存储数据，只是存储了查询定义。视图可以基于多个基本表创建；视图的更新操作有一定的限制，不是所有视图都可以更新；视图的定义可以通过ALTERVIEW语句进行修改。二、简答题（每题10分，共30分）1.简述数据库系统的三级模式结构和两级映像的优点。数据库系统的三级模式结构包括外模式、模式和内模式。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；内模式是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式。两级映像分别是外模式/模式映像和模式/内模式映像。外模式/模式映像定义了外模式与模式之间的对应关系，模式/内模式映像定义了模式与内模式之间的对应关系。三级模式结构和两级映像的优点主要有：-数据独立性：通过两级映像实现了数据的逻辑独立性和物理独立性。逻辑独立性是指当模式发生改变时，通过修改外模式/模式映像，可使外模式保持不变，从而应用程序也不需要修改；物理独立性是指当内模式发生改变时，通过修改模式/内模式映像，可使模式保持不变，进而外模式和应用程序也不需要修改。-数据共享性：模式是所有用户的公共数据视图，不同的外模式可以根据不同用户的需求从模式中导出，实现了数据的共享，减少了数据冗余。-数据安全性：外模式可以根据不同用户的权限和需求定义不同的数据视图，只向用户提供他们需要的数据，从而提高了数据的安全性。2.简述事务的ACID特性。事务是数据库中不可分割的最小工作单位，它具有ACID特性：-原子性（Atomicity）：事务是一个不可分割的操作序列，要么全部执行，要么全部不执行。如果事务在执行过程中发生故障，系统会将事务中已经执行的操作全部撤销，回滚到事务开始前的状态。-一致性（Consistency）：事务的执行结果必须使数据库从一个一致性状态转换到另一个一致性状态。例如，在转账事务中，转账前后两个账户的总金额应该保持不变。-隔离性（Isolation）：多个事务并发执行时，一个事务的执行不能被其他事务干扰。每个事务都感觉不到其他事务的存在，就像它在单独执行一样。-持久性（Durability）：事务一旦提交，它对数据库的修改就是永久性的，即使数据库发生故障也不会丢失。通常通过日志文件和数据库备份来保证事务的持久性。3.简述数据库设计的主要步骤。数据库设计主要包括以下步骤：-需求分析：通过与用户进行交流和沟通，了解用户对数据库的功能和性能需求，收集相关的数据和业务流程信息，确定数据库系统的边界。需求分析是数据库设计的基础，其结果将作为后续设计阶段的依据。-概念设计：对需求分析阶段收集到的信息进行抽象和归纳，设计出数据库的概念模型，通常使用E-R图来表示。概念模型独立于具体的数据库管理系统和物理存储结构，它描述了数据的语义和关系。-逻辑设计：将概念模型转换为具体的数据库管理系统支持的数据模型，如关系模型。在逻辑设计阶段，需要确定数据库的表结构、字段类型、主键、外键等，并进行关系模式的规范化处理，以消除数据冗余和异常。-物理设计：根据数据库管理系统的特点和硬件环境，为逻辑设计阶段得到的数据模型选择合适的物理存储结构和存取方法。例如，确定数据的存储方式（如顺序存储、索引存储等）、索引的建立、分区的设计等。-数据库实施：根据物理设计的结果，使用数据库管理系统提供的工具和语言，创建数据库、表、视图、索引等数据库对象，并将数据加载到数据库中。同时，编写和调试应用程序，实现数据库的各种功能。-数据库运行和维护：数据库投入运行后，需要对其进行日常的管理和维护，包括数据的备份和恢复、性能监测和优化、安全管理、故障处理等，以保证数据库系统的正常运行和数据的安全性、完整性。三、综合题（每题20分，共40分）1.设有学生-课程数据库，包含三个关系：-学生表Student(Sno,Sname,Ssex,Sage,Sdept)，其中Sno为学号，Sname为姓名，Ssex为性别，Sage为年龄，Sdept为所在系。-课程表Course(Cno,Cname,Ccredit)，其中Cno为课程号，Cname为课程名，Ccredit为学分。-选课表SC(Sno,Cno,Grade)，其中Sno为学号，Cno为课程号，Grade为成绩。请用SQL语句完成以下操作：(1)查询选修了课程号为'C01'的学生的学号和姓名。```sqlSELECTS.Sno,S.SnameFROMStudentS,SCWHERES.Sno=SC.SnoANDSC.Cno='C01';```(2)查询每个学生的平均成绩，结果按平均成绩降序排列。```sqlSELECTSno,AVG(Grade)ASAvgGradeFROMSCGROUPBYSnoORDERBYAvgGradeDESC;```(3)查询选修了所有课程的学生的学号和姓名。```sqlSELECTS.Sno,S.SnameFROMStudentSWHERENOTEXISTS(SELECTFROMCourseCWHERENOTEXISTS(SELECTFROMSCWHERESC.Sno=S.SnoANDSC.Cno=C.Cno));```(4)向选课表SC中插入一条记录（'S01','C02',85）。```sqlINSERTINTOSC(Sno,Cno,Grade)VALUES('S01','C02',85);```(5)将选修了课程号为'C03'的学生的成绩提高5%。```sqlUPDATESCSETGrade=Grade1.05WHERECno='C03';```2.已知关系模式R(A,B,C,D,E)，函数依赖集F={AB→C,C→D,D→E}，试完成以下任务：(1)求关系模式R的候选码。根据候选码的定义，候选码是能够唯一确定关系中所有属性的最小属性集。从函数依赖集F可以看出，AB可以决定C，C可以决定D，D可以决定E，即AB可以决定关系R中的所有属性。而且AB的任何真子集