数据库作业题目_(2).doc

【数据库设计与关系代数】 本篇作业涉及数据库设计中的实体关系（ER）模型和关系代数的操作。我们来详细分析ER模型中的数据完整性约束。 **ER模型与数据完整性约束** 1. **ER图不能表达的约束：** - 限制每门课的选课人数在10到100之间，这是业务规则，通常通过数据库的触发器或存储过程实现。 - 课程名唯一，这个可以通过设置课程名为主键或唯一约束来实现。 - 不能供应不存在的零件，这需要通过参照完整性的外键约束来保证。 - 性别只能为男或女，这种限制可通过定义性别字段的数据类型为枚举或检查约束来实现。 - 每个学生必须选课，这可以通过定义学生表与选课表之间的强制关联实现。 - 学生参加的社团活动时间必须不同，这需要额外的表和关联来表达，ER图难以直接体现。 - 参加不同项目的学生，其指导老师也不同，同样需要额外的关联和约束来表达。 **ER模型实例：** - 聚集关系：客户签订合同与采购产品是整体与部分的关系，如一家公司购买多件商品。 - 弱实体：教科书依赖于学生，且其存在取决于学生，是弱实体，可以画ER图表示。 - 细化/泛化：家具是泛化，桌子和椅子是其细化，通过ISA关系表示。 **关系模式推导：** 给定关系模式E1, E2, E3, E4，我们可以构建E-R图，例如，家俱、桌子和椅子之间通过ISA关系表达泛化/细化，然后根据这些模式推导出关系。 **教师、项目和学生系统设计：** 教师、项目、学生之间的关系复杂，涉及多对多、一对一和一对多关系。教师可以负责多个项目，学生可以参与多个项目，但每个项目只有一个负责人，学生参与项目需有指导老师。通过ER图可以清晰地表示这些关系。 **关系代数操作：** 1. 查询向特定工程供应红色零件的供应商。 2. 查询只向特定工程供应零件的供应商。 3. 查询至少供应两种不同零件的供应商。 4. 查询没有供应任何零件的供应商。 5. 查询供应了所有零件的供应商。 6. 查询供应了所有红色零件的供应商。 7. 查询供应了供应商s1所有零件的供应商。 以上操作均通过关系代数的投影（∏）、选择（σ）、笛卡尔积（×）、除法（÷）、自然连接（⋈）和并集（∪）等基本操作来完成。 关系代数是关系数据库查询的语言，对于理解和操作数据库至关重要。通过它，我们可以对数据进行各种复杂的查询，满足各种业务需求。在实际数据库设计中，理解并熟练运用ER模型和关系代数，能够确保数据的准确性和一致性，同时提供高效的数据访问和处理能力。