曲阜师范大学之2008级《数据库系统概论》期末试题(D卷)

2008级计算机科学与技术专业　2010—2011学年 第一学期

《数据库系统概论》期末试题(D卷)

 

一、   选择题(20题×1分=20分)

1、数据库系统与文件系统的主要区别是（B）

A　数据库系统复杂，而文件系统简单

B　文件系统不能解决数据冗余和数据独立性问题，而数据库系统可以解决

C　文件系统只能管理程序文件，而数据库系统能够管理各种类型的文件

D　文件系统管理的数据量较少，而数据库系统可以管理庞大的数据量。

2、数据库中，数据的物理独立性是指（C）

　　A　数据库与数据库管理系统的相互独立

　　B　用户程序与DBMS的相互独立

　　C　用户的应用程序与存储在磁盘上数据库中的数据是相互独立的

　　D　应用程序与数据库中数据的逻辑结构相互独立

3、关系数据库管理系统应能实现的专门关系运算包括（B）

　　A　排序、索引、统计　　B　选择、投影、连接、除运算

　　C　并、差、笛卡尔积　　D　选择、投影、除

4、关系运算中花费时间可能最长的运算是（C）

　　A　投影　B　选择　C　笛卡尔积　D　除

5、在关系代数运算中，五种基本运算（操作）为（C）

　　A　并、差、选择、投影、自然连接

　　B　并、差、交、选择、投影

　　C　并、差、选择、投影、笛卡尔积

　　D　并、差、交、选择、乘积

6、SQL语言具有（B）的功能

　　A　关系规范化、数据操纵、数据控制

　　B　数据定义、数据操纵、数据控制

　　C　数据定义、关系规范化、数据控制、数据查询、数据更新

　　D　数据定义、关系规范化、数据操纵

7、关系数据库规范化是为解决关系数据库中（A）问题而引入的

　　A　插入、删除和数据冗余　B　提高查询速度

　　C　减少数据操作的复杂性　D　保证数据的安全性和完整性

8、在关系数据库中，任何二元关系模式的最高范式必定是（D）

　　A　1NF　B　2NF　C　3NF　D　BCNF

9、关系模式R中的属性全部是主属性，则R的最高范式必定是（B）

　　A　2NF　B　3NF　C　BCNF　D　4NF

10、根据关系数据库规范化理论，关系数据库中的关系要满足第一范式。下面“部门”关系中，因哪个属性而使它不满足第一范式？（B）

　部门（部门号，部门名，部门成员，部门总经理）

　　A　部门总经理　B　部门成员　C　部门名　D　部门号

11、在关系数据库设计中，设计关系模式是（C）的任务

　　A　需求分析阶段--数据字典　B　概念设计阶段--E-R图　

C　逻辑设计阶段　D　物理设计阶段--存取方法和存储结构

12、从E－R模型关系向关系模型转换时，一个m:n联系转换为关系模式时，该关系模式的关键字（C）

　　A　m端实体的关键字--1:m

B　n端实体的关键字--1:n

　　C　m端实体关键字与n端实体关键字组合

　　D　重新选取其他属性

13、数据库逻辑设计的主要任务是（B）

　　A　建立E－R图和说明书

　　B　创建数据库说明

　　C　建立数据流图

　　D　把数据送入数据库

14、数据流程图（DFD）是用于描述结构化方法中（C）阶段的工具。

　　A　可行性分析　B　详细设计　

C　需求分析　　D　程序编码

　　15、保护数据库，防止未经授权的或不合法的使用造成的数据泄漏、更改破坏。这是指数据的（A）

　　　　A　安全性　B　完整性　C　并发控制　D　恢复

16、数据库的【 B 】是指保护数据库中数据的正确性、有效性和一致性，防止错误数据进入数据库造成无效操作。

        A 安全性控制    B．完整性控制  C．并发控制    D．数据库恢复

　　17、事务的一致性是指（D）

　　　　A　事务中包括的所有操作要么都做，要么都不做

　　　　B  事务一旦提交，对数据库的改变是永久的

　　　　C　一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的

　　　　D　事务必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。

　　18、事务的持续性是指（B）

　　　　A　事务中包括的所有操作要么都做，要么都不做--原子性

　　　　B  事务一旦提交，对数据库的改变是永久的

　　　　C　一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其他事务是隔离的

　　　　D　事务必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。

　　19、若事务T对数据R已加X锁，则其他对数据R（D）

　　　　A　可以加S锁不能加X锁

　　　　B　不能加S锁可以加X锁

　　　　C　可以加S锁也可以加X锁

　　　　D　不能加任何锁

　　　20、数据库恢复的基础是利用转储的冗余数据。这些转储的冗余数据是指（C）

　　　　A　数据字典、应用程序、审计档案、数据库后备副本

　　　　B　数据字典、应用程序、日志文件、审计档案

　　　　C　日志文件、数据库后备副本

　　　　D  数据字典、数据库后备副本

　　　21、并发操作会带来哪些数据不一致性（D）

　　　　A　丢失修改、不可重复读、脏读、死锁

　　　　B　不可重复读、脏读、死锁

　　　　C　丢失修改、脏读、死锁

　　　　D　丢失修改、不可重复读、脏读

二、填空题(20题×1分=20分)

1、数据库是长期存储在计算机内、有组织的、可共享的数据集合。

2、数据模型是由数据结构、数据操作、完整性约束三部分组成的。

3、数据库体系结构按照外模式、模式和内模式三级结构进行组织。

4、在关系A（S，SN，D）和B（D，CN，NM）中，A的主键是S，B的主键是D，则D在S中称为外码。

5、在关系数据库的规范化理论中，在执行“分解”时，必须遵守规范化原则：保持函数依赖性和无损连接性。

6、在数据库设计中，把数据需求写成文档，它是各类数据描述的集合，包括数据项、数据结构、数据流、数据存储和数据加工过程等的描述，通常称为数据字典。

7、在设计分E―R图时，由于各个子系统分别有不同的应用，而且往往是由不同的设计人员设计的，所以各个分E－R图之间难免有不一致的地方，这些冲突主要有属性冲突、命名冲突和结构冲突三类。

8、数据库保护包含数据的安全性、完整性、并发控制和恢复。

9、参照完整性是指在基本表中，外码可以是空值或者另一个关系主码的有效值。

10、关系数据库中可命名的最小数据单位是属性名。

11、模式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述。

12、数据库系统的数据的独立性是指应用程序和数据结构之间相互独立，互不影响包括数据的物理独立性和数据的逻辑独立性。

13、会破坏参照完整性的情况有： 插入元组、修改外码值、删除元组、修改主码值。

14、解决事物并发操作带来的不一致性问题，一般可采用封锁法。

15、事务遵循两段锁协议是可行性调度的充分条件。

16、关系模式是对关系的描述

17、在关系中能惟一标识元组的属性或属性集称为关系模式的候选码。

18、一个关系模式可以形式化地表示为R(U,D,DOM,F) 。

19、关系数据库模式是若干关系模式的集合

20、一个关系模式的定义主要包括关系名、各属性名、域名、属性向域的映像、和主码。

21、在关系中选用元组标识的候选码为关键字。

22、关系模型的三类完整性规则包括：实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。

23、主码的值不为空的约束条件称为实体完整性。

24、实体完整性规则规定了关系中主码不为空，不存在没有被标识的元组。

25、参照完整性规则定义了外码与主码之间的引用规则，不引用不存在的实体；外码与主码对应可以实现两个关系的关联。

26、关系运算可分为传统的集合运算和专门的关系运算两大类，其中关系演算又可分为元组关系演算和域关系演算两类。

27、关系代数中五种基本运算分别为选择、投影、并、差和广义笛卡尔积。

28、扩充的关系代数操作包括查询和插入、删除、修改两种操作。

29、关系操作的特点是集合操作方式操作

30、在传统集合运算中，假定有关系R和S，运算结果为RS。　如果RS中的元组属于R或者属于S，则RS是并运算的结果；如果RS中的元组属于R而不属于S，则RS是差运算的结果。如果RS中的元组即属于R又属于S，则RS是交运算的结果

31、在专门关系运算中，从表中按要求取出指定属性的操作称为投影，从表中选出满足某种条件的元组的操作称为选择；将两个关系中满足一定条件的元组连接到一起构成新表的操作称为连接。

32、在关系中，不允许出现相同元组的约束是通过主键(主码)实现。

33、SQL可以分为数据定义、数据查询、数据更新(数据操纵)、数据控制四大部分。

34、SQL的数据控制功能：数据库的恢复、并发控制、安全性控制、完整性控制。

35、DBMS要具备分配权限、记录权限和检查权限的能力。

36、如果R∈3NF，且R只有一个候选码，则R必属于BCNF。

37、一致性：事务执行的结果必须是使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态，就是说数据库中只包含成功事务提交的结果。

38、并发控制的实现技术：封锁、时间戳、乐观控制法。

三、简答题(2题×5分=10分)

1、叙述数据字典的主要任务和作用？

答：数据字典的任务就是管理有关数据的信息，所以又称为“数据库的数据库”。它的任务主要有：

（1）描述数据库系统的所有对象，并确定其属性。如一个模式中包含的记录型与一个记录型包含的数据项；用户的标识、口令；物理文件名称、物理位置及其文件组织方式等。数据字典在描述进赋给每个对象一个惟一的标识。

（2）描述数据库系统对象之间的各种交叉联系。如哪个用户使用哪个子模式，哪些模式或记录型分配在哪些区域及对应于哪些物理文件、存储在何种物理设备上。

（3）登记所有对象的完整性及安全性限制等。

（4）对数据字典本身的维护、保护、查询与输出。

数据字典的主要作用是：

（1）供数据库管理系统快速查找有关对象的信息。数据库管理系统在处理用户存取时，要经常查问数据字典中的用户表、子模式表和模式表等。

（2）供数据库管理员查询，以掌握整个系统的运行情况。

（3）支持数据库设计与系统分析。

2、叙述等值连接与自然连接的区别与联系

答：等值连接表示为，自然连接表示为，自然连接是除去重复属性的等值连接。两者之间的区别和联系如下：

　（1）自然连接一定是等值连接，但等值连接不一定是自然连接。

　（2）等值连接要求相等的分量，不一定是公共属性，而自然连接要求相等的分量必须是公共属性。

　（3）等值连接不把重复的属性除去，而自然连接要把重复的属性除去。

3、什么是数据库自主存取控制方法和强制存取控制方法？

答：

4、简述系统故障的恢复步骤。

答：系统故障的恢复是由系统重新启动时自动完成的，步骤简述如下：（1）正向扫描日志文件，找出在故障发生前已经提交的事务，计入重做REDO队列。同时找出故障发生时尚未完成的事务，计入撤销UNDO队列。（2）对撤销队列中的各个事务进行撤销UNDO 处理；（3）对重做队列中的各个事务进行重做REDO处理。

5、简述数据库设计的基本步骤。答：按照规范设计的方法，考虑数据库及其应用系统…

6、简述事务的概念及特征。答：所谓事务是用户定义的一个数据库操作序列，这些…ACID.

7、简述死锁产生的原因及诊断与解除死锁方法。

四、关系运算应用题(2题×10分=20分)

1、设有三个关系S、C和SC，其关系模式描述如下：

　S（学号，姓名，年龄，性别，籍贯）

　C（课程号，课程名，教师姓名，办公室）

　SC（学号，课程号，成绩）

构造合适的代数表达式，回答以下问题：

（1）检索籍贯为上海的学生的姓名、学号和选修的课程号。

π_{SANME,,SNO， CON}(σ _ADE='SH'(S SC))

（2）检索选修操作系统的学生姓名、课程号和成绩

π_{SNO，SANME,GRADE}(σ _CNAME='OS'(S SC C))

（3）检索选修了全部课程的学生姓名和年龄。

π_SNAME，AGE(S (π_SNO,CNO(SC)÷π_CNO(C)))

详情：http://wpa.qq.com/msgrd?V=1&Uin=903354750&Menu=yes

2、设有下列关系模式：

　Student(Sno,Sname,Age,Sex,Dno)Dno表示院系号

    SC(Sno,Cno,Grade)

    Course(Cno,Cname)

请用关系代数表示下列查询：

1、检索年龄小于16的女学生的学号和姓名

πSno,Sname （ σAge < 16 (Student)）

2、检索成绩大于85分的女学生的学号、姓名。

πSno,Sname( σGrade>85∧Sex=‘女’ (Student*SC))

3、检索选修课程号为C1或C2的学生的学号

πSno(σCno=‘C1’ ∨Cno=‘C2’ (SC))

4、检索至少选修了课程号为C1和C2的学生的学号

π1(σ1=4∧2=‘C1’∧5=‘C2’(SC×SC))

5、检索选修课程号为C1的学生的学号，姓名，课程名和成绩。

πStudent.Sno,Sname,Cname,Grade(σCno=‘C1’ (Student*SC)*Course)

6、检索选修了全部课程的学生的学号、姓名和年龄

πStudent.sno,Sname,Age(Student*(πSno,Cno(SC) ÷πCno(Course)))

3、设有关系模式：

S（Sno，Sname,City）：S表示供应商，Sno为供应商代号，Sname表示供应商名字，City为供应商所在城市，主码为Sno。

P（Pno,Pname,Color,Weight）:P表示零件，Pno表示零件代号，Pname为零件名，Color表示零件颜色，Weight为零件重量，主码为Pno。

J（Jno,Jname,City）:J表示工程，Jno表示工程编号，Jname表示工程名，City为工程所在城市，主码为Jno。

SPJ（Sno,Pno,Jno,Qty）:Qty表示提供的零件数量，主码为（Sno,Pno,Jno）。

写出实现以下各题功能的SQL语句：

（1）检索重量最轻的零件代号

Select Pno

      From P

      Where weight=(

Select min(weight)

From P)

（2）检索为工程J1提供零件P1的供应商代号

      Select Sno

      From SPJ

      Where Jno=’J1’ and Pno=’P1’

（3）检索为工程J1提供红色零件的供应商代号

　　　Select distinct SPJ.Sno

      From SPJ,P

      Where P.Pno=SPJ.Pno and SPJ.Jno=’J1’

            And P.Color=’红’

（4）检索由供应商S1提供零件的工程的代号

　　　Select distinct SPJ.Jno

      From S,P,SPJ

      Where S.Sno=SPJ.Sno and P.Pno=SPJ.Pno

            And S.Sno=’S1’

（5）检索所有这样的一些＜City,City＞二元组，使得第1个城市的供应商为第2个城市的工程提供零件

　　　Select distinct S.City,J.City

      From S,J,SPJ

      Where S.Sno=SPJ.Sno and J.Jno=SPJ.Jno

五、数据库设计应用题(2题×15分=30分)

1、某医院病房计算机管理中需要如下信息：

科室：科名，科地址，科电话，医生姓名

病房：病房号，床位号，所属科室名

医生：姓名，职称，所属科室名，年龄，工作证号

病人：病历号，姓名，性别，诊断，主管医生，病房号

其中，一个科室有多个病房、多个医生，一个病房只能属于一个科室，一个医生只属于一个科室，但可负责多个病人的诊治，一个病人的主管医生只有一个。完成如下设计：

（1）设计该计算机管理系统的E－R图

1

1

病房

组成

科室

入住

病人

医生

从属

诊治

1

m

m

（2）将该E－R图转换为关系模型结构

　    科室（科名，科地址，科电话）

　　　病房（病房号，床位号，科室名）

　　　医生（工作证号，姓名，职称，科室名，年龄）

　　　病人（病历号，姓名，性别，诊治，主管医生，病房号）

（3）指出转换结果中每个关系模式的候选码。

科室的候选码是科名；

　　　病房的候选码是科室名和病房号；

　　　医生的候选码是工作证号

　　　    病人的候选码是病历号。

2、设有关系模式R（A，B，C，D），其上的函数依赖集：

F＝｛A→C，C→A，B→AC，D→AC｝

(1)计算（AD）^＋。

令X＝｛AD｝，X(0)=AD,x(1)=ACD,x(2)=ACD，故(AD)⁺=ACD。

（2）求F的最小等价依赖集F_m。

F’=｛A→C，C→A，B→A，D→A｝

（3）求R的候选码。

BD是R惟一的候选码。