北京理工大学《数据库系统概论》期末考试试卷（真题适配版）

北京理工大学《数据库系统概论》期末考试试卷（真题适配版）适用专业：计算机、软件工程、人工智能等本科专业考试时长：120分钟满分：100分说明：试题贴合北理校内授课重点、往年期末真题考点，无偏题怪题，题型分值与校内统考一致一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分）1.数据库系统三级模式结构中，面向用户、负责数据局部逻辑视图的是（）A.内模式B.外模式C.概念模式D.存储模式2.下列不属于事务ACID特性的是（）A.原子性B.独立性C.一致性D.完整性3.关系数据库中，能够唯一标识元组、且不允许为空的约束是（）A.外键约束B.主键约束C.唯一约束D.检查约束4.SQL语句中，用于删除数据表全部数据、不删除表结构、效率高于DELETE的命令是（）A.DROPB.CLEARC.TRUNCATED.REMOVE5.消除关系中部分函数依赖，最高可达到的范式是（）A.1NFB.2NFC.3NFD.BCNF6.数据库并发控制中，可解决“脏读”问题的最低隔离级别是（）A.读未提交B.读已提交C.可重复读D.串行化7.E-R模型中，学生和班级的实体联系类型是（）A.一对一B.一对多C.多对多D.无联系8.下列关于视图的说法，错误的是（）A.视图是虚拟表，不存储实际数据B.视图可以简化复杂查询C.所有视图都支持数据更新D.视图可实现数据权限控制9.数据库日志文件的主要作用是（）A.提升查询速度B.实现事务恢复与故障修复C.存储索引数据D.管理用户权限10.关系代数中，σ符号对应的运算操作是（）A.投影B.选择C.连接D.笛卡尔积11.用于实现数据库用户权限分配的SQL语句是（）A.CREATEB.GRANTC.UPDATED.ALTER12.下列索引中，最适合数据库范围查询的是（）A.哈希索引B.B+树索引C.位图索引D.全文索引13.多事务并发执行时，“不可重复读”指的是（）A.读取到未提交的脏数据B.同一事务多次读取同一数据结果不一致C.读取不到最新提交数据D.事务执行中断无法重启14.数据库物理独立性的含义是（）A.内模式修改，概念模式不变，应用程序无需修改B.概念模式修改，外模式不变，应用程序无需修改C.外模式修改，内模式不变，应用程序无需修改D.任意模式修改，程序均无需修改15.不属于数据库完整性约束的是（）A.实体完整性B.参照完整性C.用户自定义完整性D.事务完整性二、填空题（共10空，每空1分，共10分）1.数据管理技术的三个发展阶段：人工管理阶段、________、数据库系统阶段。2.事务的原子性是指________，要么全部执行成功，要么全部回滚。3.关系模式R中，若所有非主属性完全依赖于主键，且无传递依赖，则R满足________范式。4.SQL中，________关键字可以去除查询结果中的重复记录。5.数据库并发控制的核心技术是________机制，用于解决并发冲突。6.E-R图转换为关系模式时，多对多联系需要________单独建立一张关系表。7.参照完整性约束通过________实现，保证关联表数据一致性。8.数据库故障主要分为事务故障、________和介质故障。9.关系代数中，π符号代表________运算。10.数据库的两大数据独立性：物理独立性和________。三、判断题（共10题，每题1分，共10分，对的打√，错的打×）1.主键一定是候选码，候选码不一定是主键。（）2.DELETE和TRUNCATE都可以删除表数据，且都可以触发事务回滚。（）3.视图存储了数据表的真实数据，查询视图无需访问原表。（）4.3NF的关系模式一定满足2NF和1NF。（）5.事务的隔离级别越高，并发性能越好。（）6.外键约束只能关联另一张表的主键，不能关联唯一键。（）7.索引可以加快查询速度，但会降低数据增删改的效率。（）8.数据库逻辑独立性指内模式修改不影响概念模式。（）9.UNION会自动去重，UNIONALL直接拼接所有结果，不做去重。（）10.实体完整性要求主键可以为空，但不能重复。（）四、简答题（共4题，每题5分，共20分）1.简述数据库三级模式两级映像的作用。2.简述1NF、2NF、3NF、BCNF的核心区别与递进规则。3.简述并发操作引发的三类数据不一致问题（脏读、不可重复读、幻读）的区别。4.简述数据库事务故障和介质故障的恢复方式。五、SQL编程题（共3题，每题6分，共18分）现有三张数据表，结构如下：学生表Student(Sno学号(主键),Sname姓名,Sage年龄,Sdept院系)课程表Course(Cno课程号(主键),Cname课程名,Credit学分)选课表SC(Sno学号,Cno课程号,Grade成绩，主键(Sno,Cno))根据要求编写标准SQL语句：1.查询计算机学院（Sdept='计算机'）所有学生的学号、姓名、年龄，按年龄降序排序。2.查询选修了“数据库系统”课程的学生姓名和对应成绩。3.统计每门课程的选课人数、平均成绩，只输出平均成绩大于75分的课程。六、综合设计题（共1题，12分）某校园图书借阅系统需求如下：1.读者：包含读者编号、姓名、性别、院系、联系方式，读者编号唯一；2.图书：包含图书编号、书名、作者、出版社、出版时间、剩余数量，图书编号唯一；3.借阅记录：一名读者可借阅多本图书，一本图书可被多名读者分次借阅，记录借阅时间、归还时间；请完成：（1）绘制系统E-R图（标注实体、属性、联系及联系类型）；（6分）（2）将E-R图转换为规范的关系模式，标注各表主码、外码。（6分）详细参考答案及解析一、单项选择题（每题2分，共30分）1.B解析：外模式是用户视图，面向终端用户；概念模式是全局逻辑视图，内模式是物理存储视图。2.D解析：事务ACID为原子性、一致性、隔离性、持久性，无完整性。3.B解析：主键约束满足唯一、非空，是实体完整性核心约束；唯一约束允许单个空值。4.C解析：TRUNCATE清空表数据、保留表结构，无日志记录，效率更高；DROP直接删除整张表。5.B解析：2NF核心是消除部分函数依赖，3NF消除传递函数依赖，BCNF消除主属性依赖问题。6.B解析：读已提交隔离级别可避免脏读；可重复读避免脏读、不可重复读；串行化解决所有并发问题。7.B解析：一个班级包含多名学生，一名学生仅属于一个班级，为一对多联系。8.C解析：带聚合函数、分组、多表连接的视图无法直接更新数据，并非所有视图支持更新。9.B解析：日志文件记录事务操作，用于故障恢复、事务回滚，不提升查询效率。10.B解析：σ选择、π投影、∞连接、×笛卡尔积，是关系代数基础符号。11.B解析：GRANT授权、REVOKE回收权限，是数据库权限管理核心语句。12.B解析：B+树索引有序，支持范围查询、排序；哈希索引仅支持等值查询。13.B解析：脏读是读未提交数据，不可重复读是同一事务多次读取结果不一致，幻读是数据行数变化。14.A解析：物理独立性：内模式（存储结构）修改，概念模式不变，程序无需改动；逻辑独立性是概念模式修改，外模式不变。15.D解析：数据库三大完整性：实体、参照、用户自定义完整性，无事务完整性。二、填空题（每空1分，共10分）1.文件系统阶段2.一个事务的所有操作是不可分割的整体3.3NF（第三范式）4.DISTINCT5.锁6.单独7.外键（FOREIGNKEY）8.系统故障9.投影10.逻辑独立性三、判断题（每题1分，共10分）1.√解析：候选码是可唯一标识元组的属性组，主键是从候选码中选定的唯一主键。2.×解析：TRUNCATE属于DDL语句，不记录事务日志，无法回滚；DELETE可回滚。3.×解析：视图是虚拟表，无实际存储数据，查询视图本质是查询底层基础表。4.√解析：范式逐级递进，高范式必然满足所有低范式要求。5.×解析：隔离级别越高，并发限制越严格，系统并发性能越低，数据一致性越高。6.×解析：外键可以关联主表的主键或唯一键，保证数据唯一性即可。7.√解析：索引优化查询，但增删改数据时需要同步更新索引，增加开销。8.×解析：逻辑独立性是概念模式修改，外模式不变；物理独立性对应内模式修改。9.√解析：UNION自动去重，UNIONALL效率更高，保留所有重复数据。10.×解析：实体完整性要求主键非空、唯一，不能为空值。四、简答题（每题5分，共20分）1.数据库三级模式两级映像的作用三级模式：外模式、概念模式、内模式；两级映像：外模式/概念模式映像、概念模式/内模式映像。①外模式/概念模式映像：实现逻辑独立性，全局逻辑结构修改时，用户局部视图无需改动，应用程序不用修改；②概念模式/内模式映像：实现物理独立性，数据物理存储结构修改时，全局逻辑结构和用户视图不变，程序不受影响；核心作用：隔离数据逻辑结构、物理存储结构和用户应用，大幅降低系统维护成本。2.四大范式核心区别与递进规则1NF：最基础范式，要求列不可再分，无复合属性、多值属性；2NF：在1NF基础上，消除非主属性对主键的部分函数依赖，所有非主属性完全依赖主键；3NF：在2NF基础上，消除非主属性对主键的传递函数依赖，非主属性仅直接依赖主键；BCNF：在3NF基础上，消除主属性对候选码的部分、传递依赖，解决主键内部依赖问题，是修正的第三范式。递进规则：BCNF⊂3NF⊂2NF⊂1NF，范式越高，数据冗余越小，异常越少，但查询连接复杂度越高。3.三类并发数据不一致问题区别脏读：一个事务读取了另一个事务未提交的修改数据，后续对方回滚，导致读取数据无效；不可重复读：同一事务内，两次读取同一数据结果不一致，原因是其他事务中途提交修改；幻读：同一事务内，范围查询的结果行数发生变化，其他事务新增或删除数据，出现“幻觉数据”；核心差异：脏读针对未提交数据，不可重复读针对数据修改，幻读针对数据新增/删除。4.事务故障与介质故障恢复方式事务故障（事务执行异常中断）：利用日志文件，对未完成的事务执行UNDO回滚，撤销所有已执行操作，保证事务原子性；介质故障（磁盘损坏、文件丢失，数据物理损坏）：先载入最新数据库备份文件，再利用日志文件REDO重做备份后的所有已提交事务，恢复全部有效数据。五、SQL编程题（每题6分，共18分）1.查询计算机学院学生信息并按年龄降序PlainText

SELECTSno,Sname,Sage

FROMStudent

WHERESdept='计算机'

ORDERBYSageDESC;2.查询选修数据库系统课程的学生姓名和成绩PlainText

SELECTSname,Grade

FROMStudent,Course,SC

WHEREStudent.Sno=SC.Sno

ANDCourse.Cno=SC.Cno

ANDCname='数据库系统';3.统计课程选课人数和平均成绩（平均分＞75）PlainText

SELECTCno,Cname,COUNT(Sno)AS选课人数,AVG(Grade)AS平均成绩

FROMCourse,SC

WHERECourse.Cno=SC.Cno

GROUPBYCno,Cname

HAVINGAVG(Grade)>75;解析：分组统计必须将所有非聚合字段加入GROUPBY，筛选聚合结果需用HAVING，不能用WHERE六、综合设计题（12分）（1）E-R图设计要点实体1：读者，属性：读者编号、姓名、性别、院系、联系方式（主属性：读者编号）实体2：图书，属性：图书编号、书名、作者、出版社、出版时间、剩余数量（主属性：图书编号）联系：借阅，读者与图书为多对多（M:N）联系，联系属性：借阅时间、归还时间（绘图规范：矩形表示实体、椭圆表示属性、菱形表示联系，标注联系类型M:N）（2）关系模式转换（含主外码）1.读者（读者编号，姓名，性别，院