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《数据库原理与应用》试题三
一． 单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分）
1．对现实世界进行第二层抽象的模型是 [ ]
A．概念数据模型 B．用户数据模型
C．结构数据模型 D．物理数据模型
2．数据库在磁盘上的基本组织形式是 [ ]
A．DB B．文件 C．二维表 D．系统目录
3．在关系模型中，起导航数据作用的是 [ ]
A．指针 B．关键码 C．DD D．索引
4．查询优化策略中，正确的策略是 [ ]
A．尽可能早地执行笛卡尔积操作 B．尽可能早地执行并操作
C．尽可能早地执行差操作 D．尽可能早地执行选择操作
5．SQL中，“DELETE FROM 表名”表示 [ ]
A．从基本表中删除所有元组 B．从基本表中删除所有属性
C．从数据库中撤消这个基本表 D．从基本表中删除重复元组
6．设关系模式R（A，B，C），F是R上成立的FD集，F={A→B，C→B}，
ρ={AB，AC}是R的一个分解，那么分解ρ [ ]
A．保持函数依赖集F B．丢失了A→B
C．丢失了C→B D．丢失了B→C
7．在关系模式R分解成数据库模式ρ时，谈论无损联接的先决条件是 [ ]
A．数据库模式ρ中的关系模式之间有公共属性 B．保持FD集
C．关系模式R中不存在局部依赖和传递依赖 D．存在泛关系
8．在关系数据库设计中，子模式设计是在__________阶段进行。 [ ]
A．物理设计 B．逻辑设计 C．概念设计 D．程序设计
9．如果有9个不同的实体集，它们之间存在着12个不同的二元联系（二元联系是指两个实体集之间的联系），其中4个1:1联系，4个1:N联系，4个M:N联系，那么根据ER模型转换成关系模型的规则，这个ER结构转换成的关系模式个数为 [ ]
A．9个 B．13个 C．17个 D．21个
10．在DB技术，未提交的随后被撤消了的数据，称为 [ ]
A．报废的数据 B．过时的数据 C．撤消的数据 D．脏数据
11．SQL中的“断言”机制属于DBS的 [ ]
A．完整性措施 B．安全性措施 C．物理安全措施 D．恢复措施
12． ORDB中，同类元素的无序集合，并且允许一个成员可多次出现，称为 [ ]
A．结构类型 B．集合类型 C．数组类型 D．多集类型
13．在OODB中，包含其他对象的对象，称为 [ ]
A．强对象 B．超对象 C．复合对象 D．持久对象
14．在DDBS中，数据传输量是衡量查询时间的一个主要指标，导致数据传输量大的主要原因是 [ ]
A．场地间距离过大 B．数据库的数据量大
C．不同场地间的联接操作 D．在CPU上处理通信的代价高
15．DDBS中，透明性层次越高 [ ]
A．网络结构越简单 B．网络结构越复杂
C．应用程序编写越简单 D．应用程序编写越复杂

二、填空题（本大题共10小题，每小题1分，共10分）
16．数据管理技术的发展，与__________、__________和__________有密切的联系。
17．在DBS中存放三级结构定义的数据库称为__________。
18．SQL中，与操作符“NOT IN”等价的操作符是__________。
19．在关系数据库中，规范化关系是指__________。
20．两个函数依赖集F和G等价的充分必要条件是__________。
21．DBD中的概念模型应充分表达用户的要求，并且应该独立于_________________。
22．判断一个并发调度是否正确，可用__________概念来衡量。
23．ORDB中，复合类型有结构类型、列表类型、数组类型、__________和集合类型。
24．DDBS中，分布透明性可以归入__________范围。
25．在DDBS中，基于半联接查询优化策略的基本思想是__________。

三．简答题（本大题共10小题，每小题3分，共30分）
26．在层次、网状、关系、面向对象等数据模型中，数据之间联系是如何实现的？
27．设有关系R（A，B，C）和S（B，C，D），试写出与关系代数表达式
πB，C（σA>D（R⋈S））
等价的元组表达式、关系逻辑规则和SQL语句。
28．设有域表达式 { t1t2t3 | ($u1) ($u2)(∃u3) (R(t1u1t2) ∧ S(u2t3u3) ∧ u1>t3)}，
试写出其等价的关系代数表达式、元组表达式和关系逻辑规则。
29．设教学数据库中，有两个基本表：
学生表：S（S#，SNAME，AGE，SEX）
学习表：SC（S#，C#，GRADE）
现有一个SQL语句：
SELECT SEX，AGE，AVG（GRADE）
FROM S，SC
WHERE S.S# = SC.S#
GROUP BY SEX，AGE
ORDER BY 3 DESC；
试写出与此语句等价的汉语查询语句。
30．试写出3NF的定义。当一个关系模式不是3NF时，会出现什么问题？试举例说明。
31．试解释联系的元数、连通词和基数的三个概念。
32．有些事务只要读数据，为什么也要加S锁？
33．为什么只有PX协议还不够，还要提出PXC协议？
34．试解释DDBS的“分布透明性”概念。“分布透明性”分成哪几个层次？分布透明性在数据独立性中可以归入哪个范围？
35．关系代数的自然连接操作和半连接操作之间有些什么联系？

四．设计题（本大题共5小题，每小题4分，共20分）
36．设数据库中有两个基本表：
职工表 EMP（E#，ENAME，AGE，SALARY，D#），
其属性分别表示职工工号、姓名、年龄、工资和工作部门的编号。
部门表 DEPT（D#，DNAME，MGR#）,
其属性分别表示部门编号、部门名称和部门经理的职工工号。
试指出每个表的主键和外键。并写出每个表创建语句中的外键子句。
37． 在第36题的两个基本表中，写出下列查询的关系代数表达式和SQL语句：
检索每个部门经理的工资，要求显示其部门编号、部门名称、经理工号、经理姓名和经理工资。
38． 在第36题的两个基本表中，建一个年龄大于50岁的职工视图，属性为（D#，DNAME，E#，ENAME，AGE，SALARY）。
39．在第36题的两个基本表中，写一个断言，要求每个部门的经理工资应大于本部门所有职工的工资。
40．下面是用ORDB的定义语言定义的数据库：
CREATE TYPE MyString char varying；
CREATE TYPE cname MyString；
CREATE TABLE department（dno MyString，
dname MyString，
staff setof（ref（employee）））；
CREATE TABLE employee（eno MyString，
ename MyString，
salary integer，
children setof（cname），
works_for res(department))；
（1）试画出上述数据库的对象联系图。
（2）试用ORDB的查询语言写出下列查询的SELECT语句：
检索部门编号为D6的部门中每个职工的子女名，要求显示职工的姓名、子女名。
五．综合题（本大题共2小题，每小题5分，共10分）
41．设有一个记录各个球队队员每场比赛进球数的关系模式
R（队员编号，比赛场次，进球数，球队名，队长名）
如果规定每个队员只能属于一个球队，每个球队只有一个队长。
① 试写出关系模式R的基本FD和关键码。
② 说明R不是2NF模式的理由，并把R分解成2NF模式集。
③ 进而把R分解成3NF模式集，并说明理由。
42．设某汽车运输公司数据库中有三个实体集。一是“车队”实体集，属性有车队号、车队名等；二是“车辆”实体集，属性有牌照号、厂家、出厂日期等；三是“司机”实体集，属性有司机编号、姓名、电话等。
设车队与司机之间存在“聘用”联系，每个车队可聘用若干司机，但每个司机只能应聘于一个车队，车队聘用司机有个聘期；车队与车辆之间存在“拥有”联系，每个车队可拥有若干车辆，但每辆车只能属于一个车队；司机与车辆之间存在着“使用”联系，司机使用车辆有使用日期和公里数两个属性，每个司机可使用多辆汽车，每辆汽车可被多个司机使用。
（1）试画出ER图，并在图上注明属性、联系类型、实体标识符；
（2）将ER图转换成关系模型，并说明主键和外键。
（3）将ER图转换成对象联系图。
（4）将ER图转换成UML的类图。

《数据库原理与应用》试题三答案
一． 单项选择题答案
1．C 2．B 3．B 4．D 5．A 6．C 7．D 8．B
9．B 10．D 11．A 12．D 13．C 14．C 15．C

二．填空题答案
16．硬件 软件 计算机应用 17．DD
18．<>ALL 19．满足1NF（或属性值不可分解）
20．F+=G+ 21．硬件和DBMS
22．可串行化 23．多集类型（或包类型）
24．物理独立性 25．不参与连接的数据不在网络中传输

三．简答题答案
26．答：层次、网状模型中，数据联系通过指针实现的。
关系模型中，数据联系通过外键与主键相联系实现的。
面向对象模型中，数据联系通过引用类型实现的，引用类型是指引用的不是对象本身，而是对象标识符。
27．答：元组表达式如下：
{ t | ($u) ($v) (R(u) ∧ S(v) ∧ u[2]= v[1] ∧ u[3]=v[2] ∧ u[1]>v[3]
∧ t[1]=u[2] ∧ t[2]=u[3])}
关系逻辑规则如下：
W（b，c）¬R（a，b，c）∧ S（b，c，d）∧ a>d
SQL语句：
SELECT R.B，R.C
FROM R，S
WHERE R.B=S.B AND R.C=S.C AND A>D；
28．答：等价的关系代数表达式如下：
π1，3，5（σ2>2（R×S））
等价的元组表达式如下：
{ t | ($u) ($v) (R(u) ∧ S(v) ∧ u[2]>v[2] ∧ t[1]=u[1] ∧ t[2]=u[3]∧t[3]=v[2])}
关系逻辑规则如下：
W（x，y，z）¬R（x，a，y）∧ S（b，z，c）∧ a>z
29．答：检索每一性别每一年龄的学生的平均成绩，显示时，按平均成绩降序排列。
30．答：如果关系模式R是1NF，并且R中每一个非主属性都不传递依赖于R的候选键，那么称R是3NF模式。
当一个模式不是3NF模式时，那么会存在非主属性对候选键的传递依赖，在关系中会存在数据冗余，进而引起操作异常。
例R（A，B，C）中，有A→B，B→C。此时R的关键码是A，因此A→C是一个传递依赖。设关系r的值如下：

A B C
a1 b1 c1
a2 b1 c1
a3 b1 c1
此时，A→B和B→C在上述关系中成立。但三个元组中的c1冗余地出现了三次。在修改时有可能引起异常。
31．答：联系的元数是指一个联系涉及到的实体集个数。
联系的连通词是指联系涉及到的实体集之间实体对应的方式。譬如二元联系的连通词有四种:1:1，1:N，M:N，M:1。
联系的基数是对实体间联系方式更为详细的描述，应描述出有联系实体的数目的最小值和最大值。
32．答：一个事务在读一批数据时，为了防止其他事务对这批数据进行修改，也应对这批数据加S锁，这样才能读到全部正确的数据。
33．答：如果事务只执行PX协议，那么就有可能使其他事务发生丢失更新问题。
譬如事务T1对某数据修改后立即释放X封锁，此时其他事务就有可能对该数据实现X封锁，并进行修改。但是事务T1尚未结束，若T1是以ROLLBACK操作结束。那就使其他事务的更新丢失了。因此X封锁必须保留到事务终点，即实现PXC协议。
34．答：DDBS的分布透明性是指用户不必关心数据的逻辑分片，不必关心数据物理位置分配的细节，也不必关心各个场地上数据库的数据模型。
上述定义中的“三个不必”就是分布透明性的三个层次，即分片透明性、位置透明性和局部数据模型透明性。
分布透明性可以归入物理独立性范围。
35．答：自然连接和半连接之间的联系可用下面两点来表示：
（1）半连接是用自然连接操作来定义的：R ⋉S =πR（R⋈S）；
（2）连接操作用半连接方法来求的：R⋈S =（R ⋉S）⋈S。

四．设计题答案
36．答：EMP表的主键为E#，外键为D#。
DEPT表的主键为D#，外键为MGR#
在EMP表的创建语句中,可写一个外键子句：
FOREIGN KEY D# REFERENCES DEPT（D#）；
在DEPT表的创建语句中,可写一个外键子句：
FOREIGN KEY MGR# REFERENCES EMP（E#）；
MGR#=E#
37．答：关系表达式为：πDEPT.D#，DNAME，MGR#，ENAME，SALARY（DEPT ⋈ EMP）
SELECT语句为：
SELECT DEPT.D#，DNAME，MGR#，ENAME，SALARY
FROM DEPT，EMP
WHERE MGR#=E#；
38．解：CREATE VIEW VIEW5
AS SELECT DEPT.D#，DNAME，E#，ENAME，AGE，SALARY
FROM DEPT，EMP
WHERE DEPT.D#=EMP.D# AND AGE>50；
39． 解：CREATE ASEERTION ASSE8 CHECK
（NOT EXISTS（ SELECT *
FROM EMP，DEPT
WHERE E#=MGR#
AND SALARY<=ALL
(SELECT SALARY
FROM EMP
WHERE D#=DEPT.D#）））；
40． 解：（1）对象联系图如图4所示
staff

salary
ename
eno
children

dno

employee
department

dname

works_for

图4

（2） SELECT B.ename,C.cname
FROM department as A，A.staff as B，B.children as C
WHERE A.dno=‘D6’；
或 SELECT B.ename,C.cname
FROM employee as B，B.children as C
WHERE B.works_for.dno=‘D6’；

五．综合题答案
41．解：⑴ 根据每个队员只能属于一个球队，可写出FD 队员编号®球队名；
根据每个球队只有一个队长，可写出FD 球队名®队长名；
“每个队员每场比赛只有一个进球数”，这条规则也是成立的，因此还可写出FD ：
（队员编号，比赛场次）®进球数。
从上述三个FD可知道，R的关键码为（队员编号，比赛场次）。
⑵ 从⑴可知，R中存在下面两个FD：
（队员编号，比赛场次）®（球队名，队长名）
队员编号 ®（球队名，队长名）
显然，其中第一个FD是一个局部依赖，因此R不是2NF模式。
对R应该进行分解，由第二个FD的属性可构成一个模式，即
R1（队员编号，球队名，队长名）；
另一个模式由R的属性集去掉第二个FD右边的属性组成，即
R2（队员编号，比赛场次，进球数）。
R1和R2都是2NF模式，因此ρ={ R1，R2 }
⑶ R2（队员编号，比赛场次，进球数）中，FD是（队员编号，比赛场次）®进球数，关键码为（队员编号，比赛场次），可见R2已是3NF模式。
R1（队员编号，球队名，队长名）中，FD有两个：
队员编号®球队名
球队名®队长名
关键码为队员编号，可见存在传递依赖，因此R1不是3NF模式。
对R1应分解成两个模式：R11（队员编号，球队名），R12（球队名，队长名）。这两个模式都是3NF模式。
因此，R分解成3NF模式集时，ρ={ R11，R12，R2 }。

42．解：（1）ER图如图5所示。
N
1
公里数
拥有
使用日期
车辆
牌照号
厂家
出厂日期
N
车队号
车队
车队名
聘用
聘期
司机
司机编号
姓名
电话
1
使用
M
N

图5

（2）转换成的关系模型应具有4个关系模式：
车队（车队号，车队名）
车辆（牌照号，厂家，生产日期，车队号）
司机（司机编号，姓名，电话，车队号，聘期）
使用（司机编号，车辆号，使用日期，公里数）
（3）图5的ER图的对象联系图如图6所示。三个实体类型转换成三个对象类型，一个M:N联系类型转换成一个对象类型。因此对象联系图中共有四个对象类型，如图6所示。图中未标出基本数据类型属性，具体如下：
车队（车队号，车队名）
车辆（牌照号，厂家，生产日期）
司机（司机编号，姓名，电话，聘期）
使用（使用日期，公里数）

车队
商品
销售
商店

图6

（4）图5的ER图的UML类图如图7所示。图中，三个实体类型转换成三个类，一个M:N联系类型转换成一个关联类。

车队
车队号
车队名

1

1

*
*

司机
司机编号
姓名
电话
聘期

车辆
牌照号
厂家
出厂日期

使用
使用日期
公里数

图7