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课后练习答案2.doc

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1、第2章 关系数据库1. 试述关系模型的三个组成部分。答:关系模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成。2. 试述关系数据语言的特点和分类。答:关系数据语言可以分为三类:关系代数语言。关系演算语言:元组关系演算语言和域关系演算语言。SQL:具有关系代数和关系演算双重特点的语言。这些关系数据语言的共同特点是,语言具有完备的表达能力,是非过程化的集合操作语言,功能强,能够嵌入高级语言中使用。3. 定义并理解下列术语,说明它们之间的联系与区别:(1) 域,笛卡尔积,关系,元组,属性(2) 候选码,主码,外部码(3) 关系模式,关系,关系数据库答:(1)a) 域:域是一组具有相同数据类

2、型的值的集合。笛卡尔积:给定一组域D1,D2,Dn,这些域中可以有相同的域。这组域的笛卡尔积为其中,每一个元素(d1,d2,,dn)称为一个n元组(n0-tuple)或简称元组(tuple)。元素中的每一个值di称为一个分量(component)。b) 关系:在域D1,D2,Dn上,笛卡尔积D1D2Dn的子集称为关系,表示为R(D1,D2,Dn)值得注意的是,这里用较为形式化的方法来定义关系。在第一章中则是用通俗的语言来说明什么是关系,也可以看做不甚严格的一种定义。c) 元组:关系中的每个元素是关系中的元组。d) 属性:关系也是一个二维表,表的每行对应于一个元组,表的每列对应于一个域。由于域可

3、以相同,为了加以区分,必须为每列起一个名字,称为属性(attribute)。(2)a) 候选码:若关系中的某一属性组的值能唯一地标识一个元组,则称该属性组为候选码(candidate key)。b) 主码:若一个关系有多个候选码,则选定其中一个为主码(primary key)。c) 外部码:设F是基本关系R的一个或一组属性,但不是关系R的码,如果F与基本关系S的主码Ks相对应,则称F是基本关系R的外部码(foreign key),简称外码。基本关系R称为参照关系(referencing relation),基本关系S称为被参照关系(referenced relation)或目标关系(targe

4、t relation)。关系R和S可以是相同的关系。(3)a) 关系模式:关系的描述称为关系模式(relation schema),可以形式化地将其表示为R(U,D,dom,F)其中,R为关系名,U为组成该关系的属性名集合,D为属性组U中属性值所来自的域,表示为R(D1,D2,Dn)b) 关系:关系是关系模式在某一时刻的状态或内容。关系模式是静态的、稳定的,而关系是动态的、随时间而不断变化的,因为关系操作在不断地更新数据库中的数据。c) 关系数据库:关系数据库也有型和值之分。关系数据库的型也称为关系数据库模式,是对关系数据库的描述,它包括若干域的定义及在这些域上所定义的若干关系模式。关系数据库

5、的值是这些关系模式在某一时刻所对应的关系的集合,通常称为关系数据库。4. 试述关系模型的完整性规则。在参照完整性中,为什么外部码属性的值也可以为空?什么情况下才可以为空?答:关系模型的完整性规则是对关系的某种约束条件。关系模型中可以有3类完整性约束:实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。其中,实体完整性和参照完整性是关系模型必须满足的完整性约束条件,被称为关系的两个不变性,应该由关系系统自动支持。1) 实体完整性规则:若属性A是基本关系R的主属性,则属性A不能取空值。2) 参照完整性规则:若属性(或属性组)F是基本关系R的外码,它与基本关系S的主码Ks相对应(基本关系R和S不一定是不同的关

6、系),则对于R中每个元组在F上的值必须为以下两者之一:a) 或者取空值(F的每个属性值均为空值);b) 或者等于S中某个元组的主码值。3) 用户定义完整性:是针对某一具体关系数据库的约束条件。它反映某一具体应用涉及的数据所必须满足的主义要求。参照完整性中,外部码属性值可以为空,表示该属性的值尚未确定。但前提条件是该外部码属性不是其所在关系的主属性。例如,在下面的“学生”表中,“专业号”是一个外部码,不是“学生”表的主属性,其这可以为空。其语义是,该学生的专业尚未确定。学生(学号,姓名,性别,专业号,年龄)专业(专业号,专业名)而在下面的“选修”表中,“课程号”虽然也是一个外部码属性,但它又是“

7、选修”表的主属性,所以其值不能为空。因为关系模型必须满足实体完整性。课程(课程号,课程名,学分)选修(学号,课程号,成绩)5. 设有一个SPJ数据库,包括S,P,J,SPJ四个关系模式:S(SNO,SNAME,STATUS,CITY);P(PNO,PNAME,COLOR,WEIGHT);J(JNO,JNAME,CITY);SPJ(SNO,PNO,JNO,QTY)试用关系代数完成如下查询。答:1)求供应工程J1零件的供应商号码SNO。2)求供应工程J1零件P1的供应商号码SNO。3)求供应工程J1零件为红色的供应商号码SNO:Sno(Pno=P1 (COLOR=红 (P)SPJ))4)求没有使用

8、天津供应商生产的红色零件的工程号JNO:Jno(SPJ)- JNO(city=天津Color=红 (SSPJP)5)求至少用了供应商S1所供应的全部零件的工程号JNO:Jno,Pno(SPJ) Pno(Sno=S1 (SPJ)6. 试述等值连接与自然连接的区别和联系。答:连接运算符是“=”的连接运算称为等值连接。它是从关系R与S的广义笛卡尔积中选取A,B属性值相等的那些元组自然连接是一种特殊的等值连接,它要求两个关系中进行比较的分量必须是相同的属性组,并且在结果中把重复的属性列去掉。7. 关系代数的基本运算有哪些 ? 如何用这些基本运算来表示其他运算? 答:并、差、笛卡尔积、投影和选择5种运算为基本的运算。其他3种运算,即交、连接和除,均可以用这5种基本运算来表达。

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