北邮2025年《数据库系统原理》期中试卷及答案

北邮2025年《数据库系统原理》期中试卷及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.以下关于关系模型特点的描述中，错误的是（）。A.结构统一，所有数据用二维表表示B.操作基于集合，非过程化程度高C.直接支持复杂对象和嵌套结构D.具有较高的数据逻辑独立性2.在学生表（学号，姓名，学院编号）和学院表（学院编号，学院名）中，“学院编号”在学生表中属于（）。A.主码B.候选码C.外码D.普通属性3.关系模式R(A,B,C,D)的函数依赖为{A→B,B→C,C→D}，则R最高满足（）。A.1NFB.2NFC.3NFD.BCNF4.事务的（）特性确保即使系统崩溃，已提交的事务结果不会丢失。A.原子性B.一致性C.隔离性D.持久性5.若要统计“课程表”中不同课程名称的数量，应使用的SQL语句是（）。A.SELECTCOUNT()FROM课程表B.SELECTCOUNT(课程名称)FROM课程表C.SELECTCOUNT(DISTINCT课程名称)FROM课程表D.SELECTSUM(课程名称)FROM课程表6.关系代数中，投影操作（π）的结果关系与原关系相比，属性个数（）。A.一定更少B.可能更少或相等C.一定相等D.可能更多7.以下场景中，最适合使用B+树索引的是（）。A.频繁的全表扫描操作B.对某列进行范围查询（如“成绩>80”）C.基于哈希值的快速点查D.数据插入、删除非常频繁的列8.数据库三级模式中，外模式对应（）。A.物理存储结构B.全局逻辑结构C.用户视图D.存储文件结构9.共享锁（S锁）与排他锁（X锁）的兼容规则是（）。A.S锁与S锁不兼容，S锁与X锁兼容B.S锁与S锁兼容，S锁与X锁不兼容C.X锁与所有锁兼容D.S锁与X锁兼容，X锁与X锁不兼容10.以下约束中，属于用户定义完整性的是（）。A.学生表中“学号”为主码B.成绩表中“学号”参照学生表“学号”C.教师表中“年龄”取值范围为22-65D.课程表中“课程号”唯一二、填空题（每空1分，共15分）1.关系数据库的三种完整性约束包括实体完整性、参照完整性和______。2.SQL中，用于修改表结构的语句是______。3.关系代数中，σ表示______操作，π表示______操作。4.事务的隔离级别从低到高依次为：读未提交、读已提交、______、可串行化。5.B+树索引中，所有数据记录存储在______节点中。6.数据库设计的六个阶段包括需求分析、概念设计、逻辑设计、______、实施和运行维护。7.关系模式分解需满足的两个关键特性是无损连接性和______。8.SQL中，对查询结果分组的子句是______，对分组后数据过滤的子句是______。9.冲突可串行化调度的充要条件是其优先图（冲突图）______。10.索引按存储结构可分为B+树索引、哈希索引和______。三、简答题（每题8分，共32分）1.简述数据库三级模式（外模式、模式、内模式）及两级映射（外模式/模式、模式/内模式）的作用。2.说明关系代数中自然连接（NaturalJoin）与等值连接（EquiJoin）的区别，并举例说明。3.分析事务并发执行时可能出现的三种不一致性问题（丢失修改、脏读、不可重复读），并说明“可重复读”隔离级别能解决哪些问题。4.简述索引的优缺点及适用场景。四、设计题（共23分）某高校科研项目管理系统需管理以下信息：-教师：教师号（唯一）、姓名、职称（讲师/副教授/教授）-项目：项目编号（唯一）、名称、类型（如国家自然科学基金）、负责人教师号（参照教师号）-参与人员：教师号（参照教师号）、项目编号（参照项目编号）、参与角色（如“核心成员”“参与者”）其中，参与人员表的主码为（教师号，项目编号）。1.（8分）绘制该系统的E-R图（要求标注实体属性、联系类型及属性）。2.（7分）将E-R图转换为关系模式，并标注主码（PK）和外码（FK）。3.（8分）使用SQL完成以下操作：（1）创建教师表，要求职称只能是“讲师”“副教授”“教授”（用CHECK约束）。（2）查询所有类型为“国家自然科学基金”的项目名称及负责人姓名（需连接项目表和教师表）。（3）统计每位教师参与的项目数量（包括未参与项目的教师，显示教师号、姓名、项目数）。五、综合题（10分）考虑事务T1和T2的操作序列（R为读，W为写）：T1:R(X),W(X),R(Y),W(Y)T2:R(Y),W(Y),R(X),W(X)调度S的执行顺序为：R1(X),R2(Y),W1(X),W2(Y),R1(Y),W1(Y),R2(X),W2(X)1.画出调度S的优先图（冲突图）。2.判断调度S是否冲突可串行化，并说明理由。3.若存在等价串行调度，列出可能的顺序。答案一、单项选择题1.C2.C3.B4.D5.C6.B7.B8.C9.B10.C二、填空题1.用户定义完整性2.ALTERTABLE3.选择；投影4.可重复读5.叶子6.物理设计7.函数依赖保持性8.GROUPBY；HAVING9.无环10.聚集索引（或顺序索引）三、简答题1.三级模式：外模式（用户视图，如视图）、模式（全局逻辑结构，如基本表）、内模式（物理存储结构）。两级映射：外模式/模式映射保证逻辑独立性（模式修改不影响外模式）；模式/内模式映射保证物理独立性（内模式修改不影响模式）。2.区别：自然连接自动对同名属性进行等值连接，并去除重复列；等值连接需显式指定连接条件，保留所有列。例：表A（a,b）和表B（b,c），自然连接结果为（a,b,c）；等值连接A.b=B.b结果为（a,A.b,B.b,c）。3.丢失修改：两事务同时修改同一数据，后提交覆盖先提交的结果；脏读：事务T1读取T2未提交的修改；不可重复读：事务T1两次读同一数据，期间被T2修改，结果不一致。可重复读解决脏读和不可重复读，但可能存在幻读。4.优点：加速查询（尤其范围查、点查）；缺点：增加增删改开销，占用存储。适用场景：经常查询且数据量大的列，更新不频繁的列（如学生表的学号）。四、设计题1.E-R图：-实体“教师”：属性（教师号，姓名，职称）-实体“项目”：属性（项目编号，名称，类型，负责人教师号）-联系“参与”：教师与项目的多对多联系，属性（参与角色）2.关系模式：教师（教师号PK，姓名，职称）项目（项目编号PK，名称，类型，负责人教师号FK→教师.教师号）参与人员（教师号FK→教师.教师号，项目编号FK→项目.项目编号，参与角色，PK（教师号，项目编号））3.SQL语句：（1）CREATETABLE教师(教师号CHAR(5)PRIMARYKEY,姓名VARCHAR(20)NOTNULL,职称VARCHAR(10)CHECK(职称IN('讲师','副教授','教授')));（2）SELECT项目.名称,教师.姓名FROM项目,教师WHERE项目.负责人教师号=教师.教师号AND项目.类型='国家自然科学基金';（3）SELECT教师.教师号,教师.姓名,COUNT(参与人员.项目编号)AS项目数FROM教师LEFTJOIN参与人员ON教师.教师号=参与人员.教师号GROUPBY教师.教师号,教师.姓名;五、综合题1.优先图：T1和T2之间存在双向边（T