(2025年)《数据库》练习题及答案

(2025年)《数据库》练习题及答案一、选择题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.软件工具答案：B。数据库管理系统是数据库系统的核心，它负责对数据库进行管理和维护，包括数据的存储、查询、更新等操作。数据库是存储数据的集合；数据模型是对数据的抽象和描述；软件工具是辅助数据库开发和管理的工具。2.下列关于关系模型的特点，错误的是（）。A.数据结构简单B.具有较高的数据独立性C.可以描述复杂的语义D.集合操作方式答案：C。关系模型的数据结构简单，采用二维表来表示数据，具有较高的数据独立性，并且支持集合操作方式。但它在描述复杂语义方面相对较弱，因为关系模型主要基于二维表，对于一些复杂的层次关系和网状关系的描述不够直观和方便。3.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.rsC.r×sD.max(r,s)答案：A。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。关系R的元数为r，关系S的元数为s，那么R×S的元数就是r+s。4.在SQL语言中，用于修改表结构的语句是（）。A.CREATETABLEB.ALTERTABLEC.DROPTABLED.UPDATETABLE答案：B。CREATETABLE用于创建表；ALTERTABLE用于修改表的结构，如添加列、修改列的类型等；DROPTABLE用于删除表；SQL中没有UPDATETABLE语句，UPDATE用于更新表中的数据。5.设关系R和S具有相同的目，且它们相对应的属性的值取自同一个域，则RS可记作（）。A.{t|t∈R∨t∈S}B.{t|t∈R∧t∉S}C.{t|t∈R∧t∈S}D.{t|t∈R∨t∉S}答案：B。差运算RS的结果是由属于R但不属于S的所有元组组成，即{t|t∈R∧t∉S}。选项A是并运算R∪S的定义；选项C是交运算R∩S的定义。6.数据库的三级模式结构中，描述数据库中全体数据的全局逻辑结构和特征的是（）。A.外模式B.内模式C.模式D.用户模式答案：C。模式也称为逻辑模式，它描述数据库中全体数据的全局逻辑结构和特征。外模式是用户与数据库系统的接口，描述用户使用的局部数据的逻辑结构和特征；内模式描述数据的物理存储结构和存储方法；用户模式通常就是外模式。7.下列哪种索引类型是按照索引键值的顺序存储数据记录的（）。A.聚集索引B.非聚集索引C.唯一索引D.复合索引答案：A。聚集索引会按照索引键值的顺序对数据记录进行物理排序和存储，一个表只能有一个聚集索引。非聚集索引则是将索引和数据分开存储，索引中存储的是索引键值和对应的记录指针。唯一索引确保索引列中的值是唯一的。复合索引是基于多个列创建的索引。8.在数据库设计中，将ER图转换为关系模式的过程属于（）。A.需求分析阶段B.概念结构设计阶段C.逻辑结构设计阶段D.物理结构设计阶段答案：C。逻辑结构设计阶段的主要任务是将概念结构设计阶段得到的ER图转换为关系模式，并对关系模式进行优化。需求分析阶段主要是收集和分析用户的需求；概念结构设计阶段是构建数据库的概念模型，通常用ER图表示；物理结构设计阶段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等。9.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.一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的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：A。事务的原子性保证事务中包括的所有操作要么都成功执行，要么都不执行，就像一个不可分割的原子一样。选项B是事务的持久性；选项C是事务的隔离性；选项D是事务的一致性。10.下列关于数据库恢复的说法，错误的是（）。A.定期对数据库进行备份是数据库恢复的基础B.日志文件可以用于数据库的恢复C.数据库恢复只能在系统出现故障时进行D.恢复的基本原理是利用存储在后备副本、日志文件中的冗余数据来重建数据库答案：C。数据库恢复不仅仅在系统出现故障时进行，在数据被误删除、修改错误等情况下也需要进行恢复操作。定期备份数据库是恢复的基础，日志文件记录了数据库的操作过程，可用于恢复数据。恢复的基本原理就是利用后备副本和日志文件中的冗余数据来重建数据库。二、填空题1.数据管理技术经历了人工管理、______和数据库系统三个阶段。答案：文件系统。在数据管理技术的发展历程中，首先是人工管理阶段，数据由应用程序自己管理；接着发展到文件系统阶段，数据以文件的形式进行组织和管理；最后进入数据库系统阶段，实现了数据的统一管理和共享。2.关系代数的基本运算有并、差、笛卡尔积、______和投影。答案：选择。选择运算是从关系中选择满足给定条件的元组，与并、差、笛卡尔积、投影一起构成了关系代数的基本运算。3.SQL语言中，用于查询数据的关键字是______。答案：SELECT。SELECT语句是SQL中用于从数据库中查询数据的核心语句，通过它可以指定要查询的列、查询的表以及查询的条件等。4.数据库设计的步骤包括需求分析、______、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施、数据库运行和维护。答案：概念结构设计。概念结构设计是数据库设计的重要环节，它独立于数据库的逻辑结构和物理结构，通过ER图等工具来描述数据库的概念模型，为后续的逻辑结构设计和物理结构设计奠定基础。5.事务的四个特性是原子性、一致性、______和持久性。答案：隔离性。事务的隔离性确保一个事务的执行不受其他并发事务的干扰，各个事务之间相互隔离，就好像在单独执行一样。6.数据库的安全性控制主要包括用户身份鉴别、______和视图机制等。答案：存取控制。存取控制是数据库安全性控制的重要手段，通过对用户的访问权限进行管理，规定用户可以对哪些数据进行何种操作，防止非法用户对数据库进行访问和破坏。视图机制也是一种安全性控制方法，它可以将用户对数据的访问限制在视图所定义的范围内。7.索引的类型主要有聚集索引、______和唯一索引等。答案：非聚集索引。如前面所述，聚集索引按索引键值顺序存储数据记录，非聚集索引则将索引和数据分开存储，唯一索引确保索引列的值唯一。8.在关系数据库中，若一个属性集的值能唯一地标识一个元组，则称该属性集为______。答案：候选键。候选键是关系中能够唯一标识一个元组的属性集，一个关系可能有多个候选键，从中可以选择一个作为主键。9.数据库的完整性约束条件主要包括实体完整性、______和用户定义的完整性。答案：参照完整性。实体完整性要求关系中的主码不能为空值，参照完整性是指外码要么取空值，要么取被参照关系中主码的值，用户定义的完整性是根据用户的业务需求定义的一些约束条件。10.数据字典通常包括数据项、______、数据存储和处理过程等部分。答案：数据结构。数据字典是对数据库中数据的详细描述，数据项是数据的最小单位，数据结构是由数据项组成的有意义的集合，数据存储描述数据的存储方式和位置，处理过程描述数据的处理逻辑。三、简答题1.简述数据库系统的特点。答：数据库系统具有以下特点：数据结构化：数据库系统不仅要考虑数据本身的结构化，还要考虑数据之间的联系，实现了整体数据的结构化。例如在一个学校数据库中，不仅要存储学生的信息，还要存储学生与课程、教师等之间的联系。数据的共享性高、冗余度低且易扩充：多个用户可以共享数据库中的数据，减少了数据的重复存储，降低了冗余度。同时，当需要增加新的数据或修改数据结构时，比较容易进行扩充。比如多个部门可以共享员工信息数据库，当新入职员工时，只需在数据库中添加新记录即可。数据独立性高：包括物理独立性和逻辑独立性。物理独立性是指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中的数据是相互独立的，当数据的物理存储结构改变时，应用程序不需要改变。逻辑独立性是指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的，当数据库的逻辑结构改变时，应用程序也可以不变。例如数据库管理员可以改变数据库的存储方式，但不影响用户的查询程序。数据由数据库管理系统统一管理和控制：数据库管理系统提供了数据的安全性保护、完整性检查、并发控制和数据库恢复等功能。安全性保护可以防止非法用户对数据库的访问；完整性检查确保数据的正确性和一致性；并发控制协调多个用户对数据库的并发访问；数据库恢复在数据库出现故障时将其恢复到正确的状态。2.简述SQL语言的特点。答：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。例如可以使用CREATETABLE语句创建表（数据定义），使用SELECT语句查询数据（数据操纵），使用GRANT语句授予用户权限（数据控制）。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”。例如用户只需要使用SELECT语句指定要查询的列和查询条件，数据库系统会自动完成查询的执行过程，包括选择合适的存取路径等。面向集合的操作方式：SQL语言的操作对象和结果都是集合。例如SELECT语句可以查询出满足条件的一组元组，INSERT语句可以插入一组元组，UPDATE和DELETE语句可以对一组元组进行更新和删除操作。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，用户可以在终端上直接输入SQL语句进行数据库操作；也可以作为嵌入式语言嵌入到高级程序设计语言中使用，如在C、Java等语言中嵌入SQL语句，实现对数据库的访问。语言简洁，易学易用：SQL语言的核心功能只用了为数不多的几个关键字，如SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE、CREATE、DROP等，语法简单，易于学习和掌握。3.简述数据库设计中概念结构设计的主要步骤。答：概念结构设计的主要步骤如下：数据抽象与局部视图设计：对需求分析阶段收集到的数据进行抽象，识别出实体、属性和联系。根据用户的不同需求和使用场景，设计局部ER图。例如在一个学校管理系统中，对于学生管理部门，可以设计一个包含学生实体、课程实体以及学生选课联系的局部ER图；对于教师管理部门，可以设计一个包含教师实体、课程实体以及教师授课联系的局部ER图。局部视图集成：将各个局部ER图合并成一个全局ER图。在集成过程中，需要解决各个局部ER图之间的冲突，包括属性冲突（如属性名、属性类型、属性取值范围等冲突）、命名冲突（实体名、联系名等冲突）和结构冲突（如同一实体在不同局部ER图中的属性组成不同等）。通过合理的调整和优化，消除冲突，形成一个统一的全局ER图。全局ER图的优化：对全局ER图进行优化，消除冗余的数据和联系。可以通过分析数据之间的依赖关系，使用规范化理论等方法来进行优化。例如，如果发现两个实体之间的联系可以通过其他联系推导出来，那么这个联系就是冗余的，可以考虑删除。同时，要确保全局ER图能够准确地反映用户的需求和数据之间的关系。4.简述事务的并发控制中可能出现的问题及解决方法。答：事务并发控制中可能出现以下问题及相应的解决方法：丢失修改：两个事务T1和T2同时对同一数据进行修改，T1的修改结果被T2的修改覆盖，导致T1的修改丢失。例如，两个操作员同时对一个商品的库存数量进行修改，一个操作员先将库存数量加1，另一个操作员接着将库存数量减1，最终可能导致前面加1的操作结果丢失。解决方法是使用封锁机制，如排他锁（X锁），当一个事务对数据加X锁后，其他事务不能再对该数据加任何锁，直到该事务释放锁为止。不可重复读：事务T1读取某一数据后，事务T2对该数据进行了修改，当T1再次读取该数据时，得到了不同的结果。例如，事务T1第一次读取某商品的价格为100元，在T1还未结束时，事务T2将该商品的价格修改为120元，当T1再次读取该商品价格时，得到的是120元，导致T1的读取结果不一致。可以通过使用共享锁（S锁）和排他锁来解决，事务T1在读取数据时加S锁，在事务T1读取期间，其他事务可以读取该数据但不能修改，直到T1释放S锁。读“脏”数据：事务T1修改某一数据并将其写回数据库，事务T2读取该数据后，T1由于某种原因被撤销，这时T2读取的数据就是不正确的数据，即“脏”数据。例如，事务T1将某账户的余额从1000元修改为2000元，事务T2读取该账户余额为2000元，随后T1因出现错误被撤销，账户余额恢复为1000元，但T2读取的2000元就是“脏”数据。解决方法也是使用封锁机制，事务T1在修改数据时加X锁，在事务T1提交或回滚之前，其他事务不能读取该数据。四、应用题1.设有学生课程数据库，包括三个关系：学生关系S（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。课程关系C（Cno，Cname，Ccredit），其中Cno为课程号，Cname为课程名，Ccredit为学分。选课关系SC（Sno，Cno，Grade），其中Sno为学号，Cno为课程号，Grade为成绩。（1）用SQL语句查询选修了课程号为“C01”的学生的学号和姓名。```sqlSELECTS.Sno,S.SnameFROMS,SCWHERES.Sno=SC.SnoANDSC.Cno='C01';```这里使用了连接查询，通过S.Sno=SC.Sno将学生关系S和选课关系SC连接起来，然后筛选出课程号为“C01”的记录。（2）用SQL语句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;```首先使用GROUPBY子句按学号对选课关系SC进行分组，然后使用AVG函数计算每个学生的平均成绩，最后使用ORDERBY子句按平均成绩降序排列。（3）用SQL语句查询选修了全部课程的学生的学号和姓名。```sqlSELECTS.Sno,S.SnameFROMSWHERENOTEXISTS(SELECTFROMCWHERENOTEXISTS(SELECTFROMSCWHERESC.Sno=S.SnoANDSC.Cno=C.Cno));```这里使用了嵌套的NOTEXISTS子查询。外层的NOTEXISTS子