(2025年)数据库原理期末考试试卷答案

(2025年)数据库原理期末考试试卷答案一、单项选择题（每题2分，共20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解析：文件系统存在数据冗余度大、数据独立性差等问题，而数据库系统通过数据模型和管理机制，有效地解决了这些问题，这是二者的主要区别。选项A中系统的复杂程度并非主要区别；选项C文件系统也可管理多种类型文件；选项D数据量大小不是本质区别。2.数据库（DB）、数据库系统（DBS）和数据库管理系统（DBMS）之间的关系是（）。A.DBS包括DB和DBMSB.DBMS包括DB和DBSC.DB包括DBS和DBMSD.DBS就是DB，也就是DBMS答案：A解析：数据库系统（DBS）是一个完整的系统，它由数据库（DB）、数据库管理系统（DBMS）、应用程序、数据库管理员等组成，所以DBS包括DB和DBMS。3.关系数据模型的三个组成部分中，不包括（）。A.完整性规则B.数据结构C.数据操作D.并发控制答案：D解析：关系数据模型由数据结构、数据操作和完整性规则三部分组成。并发控制是数据库管理系统的一个功能，不属于关系数据模型的组成部分。4.若关系R有k1个元组，关系S有k2个元组，则R×S的元组个数是（）。A.k1+k2B.k1C.k1k2D.k1×k2答案：D解析：笛卡尔积R×S是将R中的每个元组与S中的每个元组组合，所以其元组个数为R的元组个数k1乘以S的元组个数k2，即k1×k2。5.SQL语言中，删除一个表的命令是（）。A.DELETEB.DROPC.CLEARD.REMOVE答案：B解析：DROPTABLE语句用于删除数据库中的表。DELETE语句主要用于删除表中的数据；CLEAR不是SQL中用于删除表的命令；REMOVE也不是标准SQL中删除表的关键字。6.已知关系模式R（A，B，C，D），其函数依赖集F={A→B，B→C，(A,D)→D}，则R的候选码是（）。A.AB.(A,D)C.BD.C答案：B解析：候选码是能够唯一确定关系中所有属性的最小属性集。对于关系模式R，A不能决定D，B和C更不能决定所有属性。而(A,D)可以通过A→B，B→C决定所有属性，且(A,D)的任何真子集都不能决定所有属性，所以(A,D)是候选码。7.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.逻辑设计阶段C.概念设计阶段D.物理设计阶段答案：B解析：逻辑设计阶段的主要任务是将概念设计阶段得到的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；概念设计阶段主要是构建ER图；物理设计阶段主要是确定数据库的物理结构。8.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解析：原子性是指事务是一个不可分割的工作单位，事务中包括的所有操作要么都做，要么都不做。选项B描述的是持久性；选项C描述的是隔离性；选项D描述的是一致性。9.数据库恢复的基础是利用转储的冗余数据。这些转储的冗余数据包括（）。A.数据字典、应用程序、审计档案、数据库后备副本B.数据字典、应用程序、日志文件、审计档案C.日志文件、数据库后备副本D.数据字典、应用程序、数据库后备副本答案：C解析：数据库恢复主要依靠日志文件和数据库后备副本。日志文件记录了事务对数据库的所有操作，数据库后备副本是数据库在某一时刻的完整拷贝。数据字典是关于数据库中数据的描述信息；应用程序不是用于数据库恢复的冗余数据；审计档案主要用于审计数据库的使用情况，不是恢复的基础数据。10.以下关于索引的说法，正确的是（）。A.索引越多越好B.索引可以提高查询效率，但会降低插入、删除、更新操作的效率C.索引只能在一个列上建立D.索引不会占用存储空间答案：B解析：索引可以加快查询速度，因为它可以减少数据库的扫描范围。但在插入、删除、更新操作时，需要同时维护索引，这会增加系统开销，降低这些操作的效率。索引并非越多越好，过多的索引会占用大量的存储空间，且会影响数据库的性能。索引可以在单个列上建立，也可以在多个列上建立组合索引。索引需要占用一定的存储空间来存储索引数据。二、多项选择题（每题3分，共15分）1.以下属于数据库完整性约束的有（）。A.实体完整性B.参照完整性C.用户定义的完整性D.并发完整性答案：ABC解析：数据库完整性约束主要包括实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。实体完整性保证表中每行的主键值唯一且不为空；参照完整性保证外键要么为空，要么引用主键的值；用户定义的完整性是根据用户的业务需求定义的完整性规则。并发完整性不是标准的数据库完整性约束类型。2.关系代数的基本运算有（）。A.并B.差C.笛卡尔积D.选择答案：ABCD解析：关系代数的基本运算包括并、差、笛卡尔积、选择和投影。并运算用于将两个关系合并；差运算用于从一个关系中去除另一个关系中的元组；笛卡尔积是将两个关系的元组进行组合；选择运算用于从关系中选择满足条件的元组。3.SQL语言的特点包括（）。A.高度非过程化B.面向集合的操作方式C.语言简洁，易学易用D.多种使用方式答案：ABCD解析：SQL语言具有高度非过程化的特点，用户只需提出“做什么”，而不必指明“怎么做”。它采用面向集合的操作方式，操作对象和结果都是元组的集合。SQL语言简洁，核心功能只用了有限的几条命令，易学易用。SQL可以在交互式环境下使用，也可以嵌入到高级语言中使用，有多种使用方式。4.数据库设计的步骤包括（）。A.需求分析B.概念设计C.逻辑设计D.物理设计答案：ABCD解析：数据库设计一般包括需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、数据库实施和数据库运行与维护等步骤。需求分析是收集和分析用户的需求；概念设计是构建ER图；逻辑设计是将ER图转换为关系模式；物理设计是确定数据库的物理结构。5.以下哪些是数据库管理系统的功能（）。A.数据定义B.数据操纵C.数据库的运行管理D.数据库的建立和维护答案：ABCD解析：数据库管理系统（DBMS）的主要功能包括数据定义，如创建表、视图等；数据操纵，如查询、插入、删除、更新数据；数据库的运行管理，包括并发控制、安全性控制、完整性控制等；数据库的建立和维护，如数据库的备份、恢复、性能优化等。三、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。答案：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/模式映像保证了数据的逻辑独立性。当模式发生改变时，数据库管理员可以修改外模式/模式映像，使外模式保持不变，从而应用程序也不需要修改，这样就保证了数据与程序之间的逻辑独立性。模式/内模式映像保证了数据的物理独立性。当数据库的内模式发生改变时，如存储设备或存储方式改变，数据库管理员可以修改模式/内模式映像，使模式保持不变，进而应用程序也不需要改变，保证了数据与程序之间的物理独立性。总之，三级模式结构和两级映像的优点是提高了数据库系统的可维护性、可扩展性和数据独立性，使得数据库的设计和使用更加灵活和高效。2.什么是函数依赖？请举例说明。答案：函数依赖是关系数据库中数据之间的一种语义联系。设R(U)是一个属性集U上的关系模式，X和Y是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X→Y。例如，在学生关系模式Student(Sno,Sname,Sdept)中，Sno表示学号，Sname表示学生姓名，Sdept表示学生所在系。由于每个学生的学号是唯一的，一个学号对应一个学生姓名和所在系，所以存在函数依赖Sno→Sname和Sno→Sdept。即学号确定了，学生的姓名和所在系也就确定了。3.简述事务的四个特性及其含义。答案：事务具有四个特性，即原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔离性（Isolation）和持久性（Durability），简称ACID特性。原子性：事务是一个不可分割的工作单位，事务中包括的所有操作要么都做，要么都不做。例如，在银行转账事务中，从一个账户扣款和向另一个账户存款这两个操作必须同时成功或同时失败，如果只完成了扣款操作而存款操作失败，就会破坏数据的一致性。一致性：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。例如，在转账事务前，两个账户的总金额为一定值，转账事务完成后，两个账户的总金额仍然保持不变，这就是一致性的体现。隔离性：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，并发执行的各个事务之间不能互相干扰。例如，多个用户同时进行转账操作时，每个用户的转账事务应该互不影响，不能出现一个事务读取到另一个未完成事务的数据的情况。持久性：事务一旦提交，对数据库的改变是永久的，即使数据库发生故障也不会丢失。例如，当一个转账事务提交后，即使数据库所在的服务器突然断电，转账的结果也不会丢失，在系统恢复后，数据库中的数据仍然保持事务提交后的状态。四、综合题（每题15分，共30分）1.设有关系模式R（A，B，C，D），其函数依赖集F={A→B，B→C，C→D}。（1）求R的所有候选码。（2）判断R属于第几范式，并说明理由。（3）若R不属于3NF，将其分解为3NF。答案：（1）求候选码：由于A可以通过函数依赖A→B，B→C，C→D决定所有属性，且A的任何真子集都不能决定所有属性，所以R的候选码是A。（2）判断范式：首先判断是否属于1NF：关系模式R的所有属性都是原子的，满足第一范式（1NF）的定义，所以R属于1NF。接着判断是否属于2NF：因为候选码是A，存在非主属性B、C、D对候选码A的部分函数依赖（这里不存在部分函数依赖），且存在传递函数依赖A→B，B→C，C→D，即A通过B和C传递决定D，不满足第二范式（2NF）中不存在非主属性对候选码的部分函数依赖和传递函数依赖的要求，所以R不属于2NF。（3）分解为3NF：根据函数依赖集F={A→B，B→C，C→D}，将R分解为以下三个关系模式：R1(A,B)，函数依赖为A→B；R2(B,C)，函数依赖为B→C；R3(C,D)，函数依赖为C→D。在这三个关系模式中，每个关系模式的候选码分别为A、B、C，不存在非主属性对候选码的部分函数依赖和传递函数依赖，所以R1、R2、R3都属于3NF。2.已知学生课程数据库中有三个关系：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。用SQL语言完成以下操作：（1）查询选修了课程号为'C01'的学生的学号和姓名。（2）查询每个学生的平均成绩，结果按平均成绩降序排列。（3）查询所有课程都及格（成绩>=60）的学生的学号和姓名。答案：（1）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';```或者使用JOIN语句：```sqlSELECTS.Sno,S.SnameFROMSJOINSCONS.Sno=SC.SnoWHERESC.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：```sqlSELECTS.Sno,S.Sname,AVG(SC.Grade)ASAvgGradeFROMSJOINSCONS.Sno=SC.SnoGROUPBYS.Sno,S.SnameORDERBYAvgGr