数据库原理期末考试试卷答案

数据库原理期末考试试卷答案一、选择题（每题2分，共20分）1.以下关于关系模型的描述中，错误的是（）。A.关系中的每个属性是不可再分的原子值B.关系的行顺序和列顺序可以任意交换C.同一关系中允许存在完全相同的元组D.关系的主码可以唯一标识一个元组答案：C2.若关系R的候选码为（A,B），则以下函数依赖中，违反第二范式（2NF）的是（）。A.A→CB.(A,B)→CC.B→DD.(A,B)→D答案：A（解析：2NF要求消除非主属性对码的部分函数依赖，若候选码为（A,B），则A→C属于部分依赖，违反2NF）3.在SQL中，用于限制分组后结果的子句是（）。A.WHEREB.GROUPBYC.HAVINGD.ORDERBY答案：C4.事务的ACID特性中，“隔离性”指的是（）。A.事务执行的结果必须使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态B.一个事务的执行不能被其他事务干扰C.事务一旦提交，其对数据库的修改是永久的D.事务中的操作要么全部完成，要么全部不完成答案：B5.以下关于B+树索引的描述中，正确的是（）。A.非叶子节点存储数据记录的指针B.所有叶子节点通过指针连接，便于范围查询C.适合处理随机查询，但不适合范围查询D.每个节点的子节点数小于等于阶数，大于等于阶数/2答案：B6.若关系模式R∈3NF，则R一定满足（）。A.消除了非主属性对码的部分依赖和传递依赖B.消除了主属性对码的部分依赖和传递依赖C.消除了所有属性对码的传递依赖D.消除了非主属性对码的传递依赖，但可能存在主属性对码的部分依赖答案：A7.在ER模型中，若两个实体集之间存在“多对多”联系，则转换为关系模式时，联系对应的关系模式的主码是（）。A.其中一个实体集的主码B.两个实体集主码的组合C.联系自身的属性D.两个实体集主码的组合加上联系的属性答案：B8.以下SQL语句中，用于修改表结构的是（）。A.UPDATEB.ALTERTABLEC.INSERTINTOD.CREATETABLE答案：B9.数据库恢复的基础是备份的日志文件和（）。A.数据字典B.索引文件C.数据库副本D.触发器答案：C10.以下关于视图的描述中，错误的是（）。A.视图是虚拟表，不存储实际数据B.可以通过视图对基表进行插入操作（需满足基表约束）C.视图的定义可以包含复杂的查询逻辑D.所有视图都可以被更新（修改、插入、删除）答案：D（解析：某些视图因包含聚合函数、DISTINCT、多表连接等，无法直接更新）二、填空题（每空1分，共15分）1.数据模型的三要素包括数据结构、数据操作和__________。（数据约束）2.关系代数中，σ（选择）操作的条件是__________上的逻辑表达式。（属性）3.数据库设计的六个阶段包括需求分析、概念结构设计、__________、物理结构设计、数据库实施、数据库运行和维护。（逻辑结构设计）4.事务的隔离级别由低到高依次为：读未提交、读已提交、__________、可串行化。（可重复读）5.若关系R和S的属性集分别为A和B，且A∩B=∅，则R×S（笛卡尔积）的属性集为__________。（A∪B）6.函数依赖X→Y但Y不包含于X，则称X→Y为__________函数依赖。（非平凡）7.数据库的安全性控制中，GRANT语句用于__________权限，REVOKE语句用于收回权限。（授予）8.日志文件中记录的内容包括事务的开始标记、结束标记和__________。（所有更新操作）9.索引的类型包括聚集索引和__________索引。（非聚集/辅助）10.在ER模型中，弱实体集的主码需要依赖__________的主码来标识。（强实体集）11.SQL中，用于返回查询结果中不重复元组的关键字是__________。（DISTINCT）12.数据库的并发控制中，最常用的方法是__________机制。（锁）13.关系模式分解的两个重要准则是__________和函数依赖保持性。（无损连接性）14.数据仓库的四个基本特征是面向主题、集成的、__________和随时间变化的。（非易失的/稳定的）15.数据库管理系统（DBMS）的主要功能包括数据定义、数据操纵、数据库运行管理和__________。（数据组织、存储和管理/数据库建立与维护）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述关系的三类完整性约束及其含义。答：关系的完整性约束包括实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。（1）实体完整性：关系的主码属性值不能为空且唯一，用于保证实体的唯一性（如学生表中“学号”为主码，不能取空值）。（2）参照完整性：若关系R的外码F与关系S的主码K相对应，则F的取值要么为空（表示未关联），要么等于S中某个元组的K值（如学生表的“专业号”外码必须与专业表的“专业号”主码匹配）。（3）用户定义的完整性：针对具体应用需求定义的约束（如年龄字段需大于0且小于150，性别只能是“男”或“女”）。2.说明B树与B+树的主要区别。答：（1）存储结构：B树的非叶子节点和叶子节点均存储数据记录的关键字和指针；B+树的非叶子节点仅存储索引关键字和子节点指针，数据记录仅存储在叶子节点。（2）查询方式：B树的查询可能在非叶子节点结束；B+树的查询必须遍历到叶子节点，路径长度统一。（3）范围查询：B+树的叶子节点通过指针首尾相连，支持高效的范围查询（如顺序扫描）；B树需通过中序遍历实现范围查询，效率较低。（4）应用场景：B树适合随机查询；B+树更适合数据库索引（因范围查询更频繁）。3.解释事务的“可串行化”隔离级别及其作用。答：可串行化是最高级别的事务隔离级别。它要求多个事务的并发执行结果与这些事务按某种顺序串行执行的结果一致。作用是避免所有并发异常（如脏读、不可重复读、幻读），确保数据库的一致性。实现方式通常是通过严格的两阶段锁（2PL），即事务在执行过程中先获得所有需要的锁（扩展阶段），之后不再申请新锁（收缩阶段），直到事务结束释放锁。4.简述数据库设计中“逻辑结构设计”阶段的主要任务。答：逻辑结构设计的主要任务是将概念模型（如ER图）转换为具体DBMS支持的关系模型，并对关系模式进行优化。具体步骤包括：（1）ER图向关系模式的转换（处理实体、联系、属性，提供初始关系模式）；（2）关系模式的规范化（检查是否满足3NF或BCNF，消除冗余和异常）；（3）设计外模式（视图）以满足不同用户的需求；（4）确定数据的完整性约束（主码、外码、用户定义约束）。5.说明索引的优缺点。答：优点：（1）加速查询（尤其是对大表的过滤、排序、连接操作）；（2）减少CPU消耗（避免全表扫描的大量I/O）；（3）支持唯一约束（通过唯一索引保证数据唯一性）。缺点：（1）增加存储开销（索引需额外存储空间）；（2）降低写操作效率（插入、更新、删除时需同步更新索引）；（3）维护成本高（索引可能因数据频繁修改而失效，需定期重建）。四、设计题（15分）某学校需设计“学生选课”数据库，涉及的实体及联系如下：学生（学号，姓名，性别，年龄）课程（课程号，课程名，学分）教师（工号，姓名，职称）联系：（1）学生与课程：多对多联系“选课”，属性为成绩；（2）教师与课程：一对多联系“授课”（一位教师可授多门课，一门课由一位教师授课）。要求：（1）画出ER图（用矩形、椭圆、菱形表示实体、属性、联系，需标注联系的类型）；（2）将ER图转换为关系模式，指出每个关系的主码和外码（若存在）。答：（1）ER图描述：实体“学生”属性：学号（主属性）、姓名、性别、年龄；实体“课程”属性：课程号（主属性）、课程名、学分；实体“教师”属性：工号（主属性）、姓名、职称；联系“选课”（学生-课程，多对多），属性成绩；联系“授课”（教师-课程，一对多，教师端为“1”，课程端为“N”）。（2）关系模式转换：①学生（学号，姓名，性别，年龄）主码：学号②课程（课程号，课程名，学分，工号）主码：课程号外码：工号（参照教师表的工号）③教师（工号，姓名，职称）主码：工号④选课（学号，课程号，成绩）主码：（学号，课程号）外码：学号（参照学生表的学号），课程号（参照课程表的课程号）五、应用题（20分）基于上述“学生选课”数据库，用SQL完成以下操作：1.创建“学生”表，要求学号（Sno）为CHAR(8)类型且为主码，姓名（Sname）为VARCHAR(20)非空，性别（Ssex）为CHAR(2)（只能是“男”或“女”），年龄（Sage）为INT（范围15-30）。（4分）答：CREATETABLE学生(SnoCHAR(8)PRIMARYKEY,SnameVARCHAR(20)NOTNULL,SsexCHAR(2)CHECK(SsexIN('男','女')),SageINTCHECK(SageBETWEEN15AND30));2.查询“高等数学”课程的平均成绩（课程名已知）。（4分）答：SELECTAVG(成绩)AS平均成绩FROM选课WHERE课程号=(SELECT课程号FROM课程WHERE课程名='高等数学');3.为“课程”表的“课程名”字段创建唯一索引（索引名为Idx_Cname）。（4分）答：CREATEUNIQUEINDEXIdx_CnameON课程(课程名);4.将“工号”为T001的教师所授课程的学分增加2分。（4分）答：UPDATE课程