2025年3月数据库系统原理模拟习题及参考答案

2025年3月数据库系统原理模拟习题及参考答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.下列关于数据库三级模式结构的描述中，错误的是（）。A.外模式是用户与数据库系统的接口B.模式描述数据的全局逻辑结构C.内模式是数据物理结构和存储方式的描述D.外模式/模式映射保证了数据的物理独立性2.关系模型中，候选码的完整定义是（）。A.能唯一标识元组的属性或属性组B.能唯一标识元组的最小属性或属性组C.能唯一标识元组的最大属性或属性组D.主码的同义词3.设关系R和S的属性个数分别为3和4，元组个数分别为5和6，则R×S（笛卡尔积）的属性个数和元组个数分别为（）。A.7，30B.12，30C.7，11D.12，114.下列关于事务ACID特性的描述中，正确的是（）。A.原子性（Atomicity）要求事务的所有操作要么全部完成，要么全部不完成B.一致性（Consistency）是指事务执行后数据库处于一致状态，由DBMS自动保证C.隔离性（Isolation）要求事务之间完全互不干扰，即串行执行D.持久性（Durability）是指事务一旦提交，对数据库的修改在内存中永久保存5.关系模式R（A,B,C,D），F={AB→C,C→D,D→A}，则R的候选码是（）。A.ABB.BCC.CDD.BD6.下列SQL语句中，用于修改表结构的是（）。A.UPDATEB.ALTERC.INSERTD.DELETE7.若事务T1对数据对象A加了S锁（共享锁），则其他事务对A（）。A.只能加S锁，不能加X锁（排他锁）B.只能加X锁，不能加S锁C.可以加S锁或X锁，但需等待T1释放D.不能加任何锁8.关于B+树索引的描述，错误的是（）。A.所有叶子节点按顺序链接，便于范围查询B.非叶子节点仅存储索引键和指针，不存储数据C.适合随机查询和顺序查询D.相比B树，B+树的层级更少，查询效率更低9.某关系模式R（U,F）满足3NF，但不满足BCNF，可能的原因是（）。A.存在主属性对码的部分函数依赖B.存在非主属性对码的传递函数依赖C.存在主属性对码的传递函数依赖D.存在非主属性对码的部分函数依赖10.在分布式数据库中，数据分片的方式不包括（）。A.水平分片B.垂直分片C.混合分片D.全局分片二、填空题（每空2分，共20分）1.数据库系统的核心是__________。2.关系代数中，σ（选择）操作的条件是__________，π（投影）操作的结果是__________。3.事务的隔离级别从低到高依次为：读未提交、__________、可重复读、__________。4.关系模式规范化的目的是__________，主要方法是__________。5.索引的类型按结构可分为__________（如B+树索引）和__________（如哈希索引）。6.数据库恢复的基本技术是__________和__________。三、简答题（每题6分，共30分）1.简述数据库管理系统（DBMS）的主要功能。2.说明关系模型的三类完整性约束，并各举一例。3.解释“死锁”的概念及DBMS处理死锁的两种策略。4.比较视图（View）和基本表（BaseTable）的区别。5.简述数据仓库与传统数据库的主要差异（至少列出3点）。四、应用题（每题10分，共30分）1.已知关系模式：学生（学号，姓名，性别，年龄，所在系）课程（课程号，课程名，学分）选课（学号，课程号，成绩）用SQL语句完成以下操作：（1）查询“计算机系”所有女生的学号、姓名和年龄；（2）查询选了“数据库原理”课程且成绩高于85分的学生姓名；（3）将“课程号=‘C001’”的课程学分修改为4学分。2.设有关系R（A,B,C）和S（B,D,E），用关系代数表达式表示以下查询：（1）查询R中B属性值大于5的元组；（2）查询R和S中B属性值相同的元组的A、B、D、E属性；（3）查询S中D属性值为空的元组的B、E属性。3.某企业订单管理数据库包含以下实体：客户（客户ID，姓名，电话）商品（商品ID，名称，单价）订单（订单ID，下单时间，客户ID）订单明细（订单ID，商品ID，数量）（1）画出该数据库的E-R图（要求标注实体属性和联系类型）；（2）将E-R图转换为关系模式，并指出每个关系的主码和外码。五、综合题（20分）某公司人事管理系统的关系模式如下：员工（员工ID，姓名，部门，职位，工资，领导ID）其中：每个员工属于一个部门，部门由部门名称唯一标识；领导ID是该员工直接上级的员工ID，一个领导可管理多个员工；函数依赖集F={员工ID→姓名，员工ID→部门，员工ID→职位，员工ID→工资，员工ID→领导ID，部门→（职位，最低工资，最高工资）}（1）分析该关系模式是否满足2NF？若不满足，说明原因并分解为2NF；（2）分解后的模式是否满足3NF？若不满足，进一步分解为3NF；（3）说明分解过程中如何保持函数依赖和无损连接性。参考答案一、单项选择题1.D2.B3.A4.A5.B6.B7.A8.D9.C10.D二、填空题1.数据库管理系统（DBMS）2.布尔表达式；属性列的子集3.读已提交；可串行化4.消除数据冗余和操作异常；模式分解5.树型索引；哈希索引6.数据转储；日志记录三、简答题1.DBMS的主要功能包括：数据定义（DDL）、数据操纵（DML）、数据组织存储和管理、数据库事务管理（ACID特性保证）、数据库保护（安全性、完整性、并发控制、恢复）、数据服务（备份、转换、通信）等。2.三类完整性约束：实体完整性：主码值非空且唯一，如“学生”表中“学号”为主码，不能取空值；参照完整性：外码值要么是空值，要么等于被参照关系的主码值，如“选课”表中“学号”是外码，需在“学生”表中存在；用户定义完整性：根据具体应用定义的约束，如“年龄”属性取值范围为15-40。3.死锁是指两个或多个事务因争夺资源（如锁）而相互等待，导致无法继续执行的状态。DBMS处理死锁的策略：死锁预防：通过协议（如顺序加锁）避免死锁发生；死锁检测与解除：周期性检查死锁，选择代价最小的事务回滚，释放资源。4.视图与基本表的区别：基本表是实际存储数据的逻辑结构，视图是虚表，不存储数据；基本表可独立存在，视图依赖基本表定义；对视图的修改（如插入、更新）受限于其定义，可能无法全部操作，而基本表可直接修改。5.数据仓库与传统数据库的差异：用途：传统数据库支持OLTP（联机事务处理），数据仓库支持OLAP（联机分析处理）；数据特征：传统数据库存储当前、细节数据，数据仓库存储历史、汇总数据；数据更新：传统数据库支持频繁增删改，数据仓库通常仅加载数据，不支持更新；模式设计：传统数据库采用第三范式优化，数据仓库采用星型/雪花模型优化查询。四、应用题1.SQL语句：（1）SELECT学号,姓名,年龄FROM学生WHERE所在系='计算机系'AND性别='女';（2）SELECT学生.姓名FROM学生,课程,选课WHERE学生.学号=选课.学号AND课程.课程号=选课.课程号AND课程.课程名='数据库原理'AND选课.成绩>85;（3）UPDATE课程SET学分=4WHERE课程号='C001';2.关系代数表达式：（1）σB>5(R)（2）πA,B,D,E(R⋈S)或πA,B,D,E(σR.B=S.B(R×S))（3）πB,E(σDISNULL(S))3.（1）E-R图：客户（客户ID，姓名，电话）；商品（商品ID，名称，单价）；订单（订单ID，下单时间，客户ID）；订单明细（订单ID，商品ID，数量）。联系：客户与订单是1:n（一个客户可下多个订单）；订单与订单明细是1:n（一个订单含多个明细）；订单明细与商品是n:1（一个明细对应一个商品）。（2）关系模式：客户（客户ID，姓名，电话）主码：客户ID商品（商品ID，名称，单价）主码：商品ID订单（订单ID，下单时间，客户ID）主码：订单ID，外码：客户ID（参照客户）订单明细（订单ID，商品ID，数量）主码：（订单ID，商品ID），外码：订单ID（参照订单），商品ID（参照商品）五、综合题（1）原关系模式的码是“员工ID”（唯一标识元组）。非主属性为姓名、部门、职位、工资、领导ID。存在非主属性“职位”对码的部分依赖吗？不，因为所有非主属性都完全依赖于员工ID。但根据F中的“部门→（职位，最低工资，最高工资）”，说明“职位”还依赖于“部门”，而“部门”是非主属性（因为码是员工ID），因此存在非主属性“职位”对码的传递依赖（员工ID→部门→职位）。因此，原模式不满足2NF（2NF要求消除非主属性对码的部分依赖，但这里存在传递依赖，实际2NF的条件是消除部分依赖，而传递依赖是3NF的问题？需重新分析：原模式的码是员工ID，所有非主属性都完全依赖于员工ID（无部分依赖），因此满足2NF。但可能用户定义的F中存在传递依赖，需确认。正确分析：员工ID→部门，部门→职位，因此职位传递依赖于员工ID，这属于3NF的问题，而非2NF。因此原模式满足2NF（无部分依赖），但不满足3NF（存在传递依赖）。（修正：原关系模式的主码是员工ID，所有非主属性（姓名、部门、职位、工资、领导ID）都完全依赖于员工ID（无部分依赖），因此满足2NF。但存在传递依赖：员工ID→部门→（职位，最低工资