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数据库课后习题答案.docx
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第 1 章 绪论
1 .试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的概念。
答:
( l )数据:描述事物的符号记录称为数据。数据的种类有数字、文字、图形、图像、声音、正文等。数据与其语
义是不可分的。
( 2 )数据库(简称 DB ) :数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据按
一定的数据模型组织、描述和储存,具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性,并可为各种用户共享。
( 3 )数据库系统(简称 DBS ) :数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成,一般由数据库、数据库
管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员构成。
( 4 )数据库管理系统(DBMS) :数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件,用于科学地
组织和存储数据、高效地获取和维护数据。 DBMS 的主要功能包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行
管理功能、数据库的建立和维护功能。
2 .使用数据库系统有什么好处?
答:
使用数据库系统的好处是由数据库管理系统的特点或优点决定的。既便于数据的集中管理,控制数据冗余,提高
数据的利用率和一致性,又有利于应用程序的开发和维护。
又可以大大提高应用开发的效率,方便用户的使用,减轻数据库系统管理人员维护的负担,等等。
5 .试述数据库系统的特点。
答:
数据库系统的主要特点有:
( l )数据结构化数据库系统实现整体数据的结构化
( 2 )数据的共享性高,冗余度低,易扩充数据库的数据不再面向某个应用而是面向整个系统,因此可以被多个用
户、多个应用以多种不同的语言共享使用。由于数据面向整个系统,是有结构的数据,不仅可以被多个应用共享
使用,而且容易增加新的应用,这就使得数据库系统弹性大,易于扩充。
( 3 )数据独立性高。数据独立性包括数据的物理独立性和数据的逻辑独立性。数据库管理系统的模式结构和二级
映像功能保证了数据库中的数据具有很高的物理独立性和逻辑独立性。
( 4 )数据由 DBMS 统一管理和控制数据库的共享是并发的共享,即多个用户可以同时存取数据库中的数据甚至可
以同时存取数据库中同一个数据。为此, DBMS 必须提供统一的数据控制功能,包括数据的安全性保护、数据的
完整性检查、并发控制和数据库恢复。
6 .数据库管理系统的主要功能有哪些?
答:
( l )数据库定义功能;
( 2 )数据存取功能;
( 3 )数据库运行管理;
( 4 )数据库的建立和维护功能。
7 .试述数据模型的概念、数据模型的作用和数据模型的三个要素。
答:
数据模型是数据库中用来对现实世界进行抽象的工具,是数据库中用于提供信息表示和操作手段的形式构架。一
般地讲,数据模型是严格定义的概念的集合。这些概念精确描述了系统的静态特性、动态特性和完整性约束条件 。
因此数据模型通常由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成。
( l )数据结构:是所研究的对象类型的集合,是对系统静态特性的描述。
( 2 )数据操作:是指对数据库中各种对象(型)的实例(值)允许进行的操作的集合,包括操作及有关的操作规
则,是对系统动态特性的描述。
( 3 )数据的约束条件:是一组完整性规则的集合。完整性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和
依存规则,用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化,以保证数据的正确、有效、相容。
8 .试述概念模型的作用。
答:
概念模型实际上是现实世界到机器世界的一个中间层次。概念模型用于信息世界的建模,是现实世界到信息世界
的第一层抽象,是数据库设计人员进行数据库设计的有力工具,也是数据库设计人员和用户之间进行交流的语言。
9 .定义并解释概念模型中以下术语:实体,实体型,实体集,属性,码,实体联系图( E 一 R 图)
答:
实体:客观存在并可以相互区分的事物叫实体。实体型:具有相同属性的实体具有相同的特征和性质,用实体名
及其属性名集合来抽象和刻画同类实体,称为实体型。实体集:同型实体的集合称为实体集。属性:实体所具有
的某一特性,一个实体可由若干个属性来刻画。码:惟一标识实体的属性集称为码。实体联系图( E 一 R 图):
提供了表示实体型、属性和联系的方法: · 实体型:用矩形表示,矩形框内写明实体名; · 属性:用椭圆形表示,
并用无向边将其与相应的实体连接起来; · 联系:用菱形表示,菱形框内写明联系名,并用无向边分别与有关实
体连接起来,同时在无向边旁标上联系的类型( 1 : 1 , 1 : n 或 m : n )。
12 .学校中有若干系,每个系有若干班级和教研室,每个教研室有若干教员,其中有的教授和副教授每人各带若
干研究生;每个班有若干学生,每个学生选修若干课程,每门课可由若干学生选修。请用 E 一 R 图画出此学校的
概念模型。
答:
13 .某工厂生产若干产品,每种产品由不同的零件组成,有的零件可用在不同的产品上。这些零件由不同的原材
料制成,不同零件所用的材料可以相同。这些零件按所属的不同产品分别放在仓库中,原材料按照类别放在若干
仓库中。请用 E 一 R 图画出此工厂产品、零件、材料、仓库的概念模型。
答:
18 .试述关系模型的概念,定义并解释以下术语: ( l )关系( 2 )属性( 3 )域( 4 )元组 ( 5 )主码( 6 )分
量( 7 )关系模式
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。在用户观点下,关系模型中数据的逻辑
结构是一张二维表,它由行和列组成。 ( l )关系:一个关系对应通常说的一张表; ( 2 )属性:表中的一列即为
一个属性; ( 3 )域:属性的取值范围; ( 4 )元组:表中的一行即为一个元组; ( 5 )主码:表中的某个属性组,
它可以惟一确定一个元组; ( 6 )分量:元组中的一个属性值; ( 7 )关系模式:对关系的描述,一般表示为关系
名(属性 1 ,属性 2 , … ,属性 n )
19 .试述关系数据库的特点。
答:
关系数据模型具有下列优点: ( l )关系模型与非关系模型不同,它是建立在严格的数学概念的基础上的。 ( 2 )
关系模型的概念单一,无论实体还是实体之间的联系都用关系表示,操作的对象和操作的结果都是关系,所以其
数据结构简单、清晰,用户易懂易用。 ( 3 )关系模型的存取路径对用户透明,从而具有更高的数据独立性、更好
的安全保密性,也简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作。当然,关系数据模型也有缺点,其中最主要的
缺点是,由于存取路径对用户透明,查询效率往往不如非关系数据模型。因此为了提高性能,必须对用户的查询
请求进行优化,增加了开发数据库管理系统的难度。
20 .试述数据库系统三级模式结构,这种结构的优点是什么?
答:
数据库系统的三级模式结构由外模式、模式和内模式组成。外模式,亦称子模式或用户模式,是数据库用户(包
括应用程序员和最终用户)能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述,是数据库用户的数据视图,是
与某一应用有关的数据的逻辑表示。模式,亦称逻辑模式,是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述,是所
有用户的公共数据视图。模式描述的是数据的全局逻辑结构。外模式涉及的是数据的局部逻辑结构,通常是模式
的子集。内模式,亦称存储模式,是数据在数据库系统内部的表示,即对数据的物理结构和存储方式的描述。数
据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别,它把数据的具体组织留给 DBMs 管理,使用户能逻辑抽象地处理
数据,而不必关心数据在计算机中的表示和存储。为了能够在内部实现这三个抽象层次的联系和转换,数据库系
统在这三级模式之间提供了两层映像:外模式/模式映像和模式/内模式映像。正是这两层映像保证了数据库系
统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。
21 .定义并解释以下术语:模式、外模式、内模式、 DDL 、 DML
模式、外模式、内模式,亦称逻辑模式,是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述,是所有用户的公共数据
视图。模式描述的是数据的全局逻辑结构。外模式涉及的是数据的局部逻辑结构,通常是模式的子集。内模式,
亦称存储模式,是数据在数据库系统内部的表示,即对数据的物理结构和存储方式的描述。 DDL :数据定义语言
用来定义数据库模式、外模式、内模式的语言。 DML :数据操纵语言,用来对数据库中的数据进行查询、插入、
删除和修改的语句。
22 .什么叫数据与程序的物理独立性?什么叫数据与程序的逻辑独立性?为什么数据库系统具有数据与程序的独
立性?
答:
数据与程序的逻辑独立性:当模式改变时(例如增加新的关系、新的属性、改变属性的数据类型等),由数据库
管理员对各个外模式/模式的映像做相应改变,可以使外模式保持不变。应用程序是依据数据的外模式编写的,
从而应用程序不必修改,保证了数据与程序的逻辑独立性,简称数据的逻辑独立性。数据与程序的物理独立性:
当数据库的存储结构改变了,由数据库管理员对模式/内模式映像做相应改变,可以使模式保持不变,从而应用
程序也不必改变,保证了数据与程序的物理独立性,简称数据的物理独立性。数据库管理系统在三级模式之间提
供的两层映像保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。
23 .试述数据库系统的组成。
答:
数据库系统一般由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员和用户构成。
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。
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:实体完整性规则是指若属性 A 是基本关系 R 的主属性,则属性 A 不能取空值。
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
系),则对于 R 中每个元组在 F 上的值必须为:或者取空值(F 的每个属性值均为空值);或者等于 S 中某个元组的
主码值。即属性 F 本身不是主属性,则可以取空值,否则不能取空值。
5.设有一个 SPJ 数据库,包括 S,P,J,SPJ 四个关系模式:
1)求供应工程 J1 零件的供应商号码 SNO:
πSno(σSno=‘J1’(SPJ))
2)求供应工程 J1 零件 P1 的供应商号码 SNO:
πSno(σSno=‘J1’ Pno=‘P1‘(SPJ))∧
3)求供应工程 J1 零件为红色的供应商号码 SNO:
πSno(σPno=‘P1‘ (σCOLOR=’红‘ (P)∞SPJ))
4)求没有使用天津供应商生产的红色零件的工程号 JNO:
πJno(SPJ)- πJNO(σcity=‘天津’∧Color=‘红‘ (S∞SPJ∞P)
5)求至少用了供应商 S1 所供应的全部零件的工程号 JNO:
πJno,Pno(SPJ)÷ πPno(σSno=‘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。
第 3 章 关系数据库标准语言 SQL
1 .试述 sQL 语言的特点。
答:
(l)综合统一。 sQL 语言集数据定义语言 DDL 、数据操纵语言 DML 、数据控制语言 DCL 的功能于一体。
(2)高度非过程化。用 sQL 语言进行数据操作,只要提出“做什么”,而无需指明“怎么做”,因此无需了解存取路径,
存取路径的选择以及 sQL 语句的操作过程由系统自动完成。
(3)面向集合的操作方式。 sQL 语言采用集合操作方式,不仅操作对象、查找结果可以是元组的集合,而且一次
插入、删除、更新操作的对象也可以是元组的集合。
(4)以同一种语法结构提供两种使用方式。 sQL 语言既是自含式语言,又是嵌入式语言。作为自含式语言,它能
够独立地用于联机交互的使用方式;作为嵌入式语言,它能够嵌入到高级语言程序中,供程序员设计程序时使用。
(5)语言简捷,易学易用。
2 .试述 sQL 的定义功能。
sQL 的数据定义功能包括定义表、定义视图和定义索引。 SQL 语言使用 cREATE TABLE 语句建立基本表,
ALTER TABLE 语句修改基本表定义, DROP TABLE 语句删除基本表;使用 CREATE INDEX 语句建立索引,
DROP INDEX 语句删除索引;使用 CREATE VIEW 语句建立视图, DROP VIEW 语句删除视图。
3 .用 sQL 语句建立第二章习题 5 中的 4 个表。
答:
对于 S 表: S ( SNO , SNAME , STATUS , CITY ) ;
建 S 表:
CREATE TABLE S ( Sno C(2) UNIQUE,Sname C(6) ,Status C(2),City C(4));
对于 P 表: P ( PNO , PNAME , COLOR , WEIGHT );
建 P 表 :
CREATE TABLE P(Pno C(2) UNIQUE,Pname C(6),COLOR C(2), WEIGHT INT);
对于 J 表: J ( JNO , JNAME , CITY) ;
建 J 表:
CREATE TABLE J(Jno C(2) UNlQUE,JNAME C(8), CITY C(4))
对于 sPJ 表: sPJ ( sNo , PNo , JNo , QTY) ;
建 SPJ 表:SPJ(SNO,PNO,JNO,QTY)
CREATE TABLE SPJ(Sno C(2),Pno C(2),JNO C(2), QTY INT))
4.针对上题中建立的 4 个表试用 sQL 语言完成第二章习题 5 中的查询。
( l )求供应工程 Jl 零件的供应商号码 SNO ;
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