2026年程序设计竞赛题库数据库系统设计与应用

2026年程序设计竞赛题库：数据库系统设计与应用一、选择题（每题2分，共20题）说明：本题型共20题，每题2分，总计40分。1.在关系数据库中，以下哪个操作可以保证数据的原子性？A.选择（SELECT）B.连接（JOIN）C.插入（INSERT）D.更新（UPDATE）2.以下哪种数据库模型最适合处理复杂查询和事务？A.层次模型B.网状模型C.关系模型D.面向对象模型3.SQL中，用于创建唯一索引的语法是？A.`CREATEINDEX`B.`CREATEUNIQUEINDEX`C.`CREATEPRIMARYINDEX`D.`CREATEDISTINCTINDEX`4.以下哪个是数据库事务的ACID特性？A.原子性（Atomicity）B.可靠性（Reliability）C.实时性（Real-time）D.并发性（Concurrency）5.在MySQL中，以下哪个命令用于查看当前数据库的存储引擎？A.`SHOWDATABASES`B.`SHOWTABLES`C.`SHOWENGINES`D.`SHOWCOLUMNS`6.以下哪种隔离级别最容易导致脏读？A.READCOMMITTEDB.REPEATABLEREADC.SERIALIZABLED.READUNCOMMITTED7.NoSQL数据库中，文档数据库的主要特点是？A.固定结构B.层次化存储C.非关系型存储D.强一致性8.以下哪个是分布式数据库的典型应用场景？A.小型单机应用B.大型电商平台C.本地文件存储D.个人博客系统9.在SQL中，用于优化查询性能的索引类型是？A.唯一索引B.聚集索引C.滤镜索引D.全文索引10.以下哪种数据库引擎支持事务和外键？A.MongoDBB.RedisC.PostgreSQLD.Cassandra二、填空题（每空1分，共10空）说明：本题型共10空，每空1分，总计10分。1.数据库的三级模式包括外模式、模式和内模式。2.SQL中，用于删除表的命令是DROPTABLE。3.事务的隔离性保证并发事务不会互相干扰。4.NoSQL数据库中，键值存储模型适用于简单的键值对查询。5.数据库的范式分为第一范式、第二范式和第三范式。6.分布式数据库的分片技术可以将数据分散存储在不同节点。7.SQL中，用于更新数据的命令是UPDATE。8.数据库的持久性保证事务提交后数据不会丢失。9.触发器是一种自动执行的操作，通常用于数据校验。10.B+树是关系数据库中常用的索引结构。三、简答题（每题5分，共4题）说明：本题型共4题，每题5分，总计20分。1.简述数据库事务的四个基本特性（ACID）。2.解释数据库索引的作用及其优缺点。3.描述分布式数据库与集中式数据库的区别。4.说明什么是数据库范式，并简述第三范式（3NF）的要求。四、设计题（15分）说明：本题型共1题，总计15分。题目：设计一个用于管理图书馆的数据库系统。系统需包含以下功能：1.图书信息（书号、书名、作者、出版社、出版日期、价格）。2.读者信息（读者编号、姓名、联系方式、借书数量限制）。3.借阅记录（借书号、读者编号、图书编号、借阅日期、归还日期）。要求：-设计数据库表结构（至少包含3张表），并说明各表的主键和外键。-编写SQL语句实现以下功能：-查询所有已借出的图书信息。-查询某个读者的借阅记录。-添加一本新书到图书表中。五、编程题（20分）说明：本题型共1题，总计20分。题目：假设你正在开发一个电商平台的订单管理系统，数据库包含以下表：1.`orders`（订单表：订单号、用户ID、订单日期、总金额、状态）。2.`order_items`（订单项表：订单号、商品ID、数量、单价）。3.`products`（商品表：商品ID、商品名称、库存数量）。要求：-编写SQL查询语句，统计每个用户的订单总金额。-编写SQL查询语句，查找所有库存不足的商品及其订单号。-编写SQL语句，将所有订单状态为“未支付”的订单金额增加10%（假设订单金额字段为`total_amount`）。答案与解析一、选择题答案1.C2.C3.B4.A5.C6.D7.C8.B9.B10.C解析：1.事务的原子性是指事务中的所有操作要么全部完成，要么全部不执行，由ACID特性保证。4.ACID特性是数据库事务的核心，包括原子性、一致性、隔离性和持久性。6.READUNCOMMITTED隔离级别允许事务读取未提交的数据，最容易导致脏读。二、填空题答案1.三级模式2.DROPTABLE3.隔离性4.键值存储5.范式6.分片7.UPDATE8.持久性9.触发器10.B+树三、简答题答案1.数据库事务的ACID特性：-原子性（Atomicity）：事务是不可分割的最小工作单元，要么全部完成，要么全部不执行。-一致性（Consistency）：事务必须保证数据库从一个一致性状态转移到另一个一致性状态。-隔离性（Isolation）：并发事务之间互不干扰，一个事务的执行不会影响另一个事务。-持久性（Durability）：事务提交后，其结果永久保存在数据库中，即使系统崩溃也不会丢失。2.数据库索引的作用及其优缺点：-作用：索引可以加快查询速度，通过建立索引可以快速定位数据，减少全表扫描。-优点：提高查询效率，加快数据检索速度。-缺点：占用存储空间，插入、删除、更新操作会变慢，因为索引也需要维护。3.分布式数据库与集中式数据库的区别：-分布式数据库：数据存储在多个物理位置，通过网络连接，适合大规模数据和高并发场景。-集中式数据库：数据存储在单一服务器上，适合小型应用或对数据一致性要求高的场景。4.数据库范式与第三范式（3NF）：-范式：是关系数据库中用于减少数据冗余和保证数据一致性的理论。-3NF要求：表中不存在非主属性对候选键的传递依赖，即所有非主属性必须直接依赖于候选键。四、设计题答案表结构设计：1.`books`（图书信息表）-`book_id`(主键,INT)-`title`(书名,VARCHAR)-`author`(作者,VARCHAR)-`publisher`(出版社,VARCHAR)-`publish_date`(出版日期,DATE)-`price`(价格,DECIMAL)2.`readers`（读者信息表）-`reader_id`(主键,INT)-`name`(姓名,VARCHAR)-`contact`(联系方式,VARCHAR)-`max_books`(借书数量限制,INT)3.`borrow_records`（借阅记录表）-`record_id`(主键,INT)-`order_id`(外键,INT)-`book_id`(外键,INT)-`borrow_date`(借阅日期,DATE)-`return_date`(归还日期,DATE)SQL语句：1.查询已借出的图书信息：sqlSELECTb.FROMbooksbJOINborrow_recordsbrONb.book_id=br.book_idWHEREbr.return_dateISNULL;2.查询某个读者的借阅记录：sqlSELECTbr.,b.titleFROMborrow_recordsbrJOINbooksbONbr.book_id=b.book_idWHEREbr.reader_id=1;3.添加新书：sqlINSERTINTObooks(book_id,title,author,publisher,publish_date,price)VALUES(1,'数据库系统概论','王珊','高等教育出版社','2020-05-01',59.00);五、编程题答案1.统计每个用户的订单总金额：sqlSELECTuser_id,SUM(total_amount)AStotal_spentFROMordersGROUPBYuser_id;2.查找库存不足的商品及其订单号：sqlSELECTduct_id,o.order_idFROMorder_itemsoiJO