指导书17章部分习题解答.docx
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指导书17章部分习题解答
《数据库原理》1—7章作业参考答案
第1章 数据库技术基础参考答案
一、名词解释参考答案
DBMS：
DBS：
DB：
数据模型：
层次模型：
满足下面两个条件的基本层次联系的集合称之为层次模型：
⑴有且只有一个结点没有双亲（根结点）
⑵根以外的其余结点有且只有一个双亲
网状模型：
满足下面条件的基本层次联系的集合：
⑴有一个以上的结点没有双亲；
⑵一个结点可以有多于一个的双亲；
⑶两个结点之间可以有多重关系；
⑷一个结点有到自身的关系。
关系模型：
关系模型可以看作用一张二维表格来描述实体及实体之间的联系。
每一列称为属性或字段；每一行称为元组或记录。
用关系模式来描述。
关系模型既能反映属性间一对一的联系，又能反映属性间一对多的联系，还能反映属性间多对多的联系
。
物理数据独立性：
逻辑数据独立性：
数据字典：
数据字典（DD）是数据库系统中各种描述信息和控制信息的集合，它是数据库设计与管理的有力工具。
数据字典的基本内容包括：
数据项 描述实体的一个属性，每个数据项都有自己专有的名称。
记 录 若干数据项的集合，它是对一个实体的完整性的描述。
文 件 记录值的集合。
外模式 用户视图的定义。
模 式 描述数据库所含实体、实体之间的联系和信息流。
内模式 数据库存储结构的描述、实体之间的和存放方法、物理映象等。
外模式/模式映象 描述外模式和模式之间信息的对应关系。
模式/内模式映象 描述模式和内模式之间信息的对应关系。
用户管理信息 如用户应用程序、用户口令和工作区信息的对应关系。
数据库控制信息 主要有安全性要求、完整性约束、多个用户使用数据库时的并行管理、数据库副本管理、工作日志文件的维护等。
对数据库的操作都要通过访问DD才能实现。
通常DD中还存放数据库运行时的统计信息，例如，记录个数、访问次数等。
DD分两类：
一类是只能被用户和DBA访问，而DBMS软件不能访问，这类DD称为“被动的DD”，另一类是既能被用户和DBA访问，也能被DBMS软件访问，这类DD称为“主动的DD”。
管理DD的实用程序称为DD系统。
访问DD中的数据是由DD系统实现的。
现有的大型系统中，把DD系统单独抽出来成为一个软件工具，使之成为一个比DBMS更高级的用户与数据库系统之间的接口。
DDL：
数据描述语言对应数据库系统的三级模式（外模式、模式和内模式），分别有三种不同的DDL：
外模式DDL、模式DDL和内模式DDL。
外模式DDL：
是专门定义外视图的，外视图是用户观点的数据库描述（与用户有关的数据元素名字、特征及相互关系），它是数据库的局部逻辑结构。
模式DDL：
是用来描述概念视图的专用语言。
概念视图是数据库的全局逻辑结构，它包括数据库中所有元素的名字、特征及相互关系的描述，并包括数据的安全保密性和完整以及存储安排、存取路径等信息。
内模式DDL：
是用来定义内视图的数据描述语言。
内视图是从物理层中分离出来的，但不是物理视图。
虽然它有存储记录和块的，但它不受任何存储设备和设备规格（如柱面大小、磁道容量等）的限制。
它包括对存储记录类型、索引方法等方面的描述。
用三种DDL描述不同的模式，有利于实现数据的独立性。
DML：
数据操纵语言是用户与DBMS之间的接口，它是DBMS提供给用户的对数据库进行检索的存储的工具。
包括数据查询、插入、删除等各种操作命令。
DML由一组命令语句组成，这些语句可分为4类。
（1）存储语句
用户使用存储语句向数据库中存放数据。
系统给出新增数据库记录的数据库码，并分配相应的存储空间。
（2）控制语句
用户通过这类语句向DBMS发出使用数据库的命令，使数据库置于可用状态。
操作结束后，必须使用关闭数据库的命令，以便对数据库的数据进行保护。
（3）检索语句
用户通过这类语句把需要检索的数据从数据库中选择出来传至内存，交给应用程序处理。
（4）更新语句
用户通过这组更新语句完成对数据库的插入、删除和修改数据的操作。
二、选择题参考答案
CDDCA、DACBD
三、填空题
1．数据库的三级模式体系结构是指__外模式___、___模式____和___内模式_。
2．数据库经历了_人工管理阶段__、__文件管理阶段_和_数据库管理阶段_三个阶段。
3．层次模型的上层和下层实体之间表现为________联系。
4．当用E-R图表示数据库概念模型时,此E-R图能常按_局部E-R图__和_总体E—R图_两个步骤进行设计。
5．两个实体型联系分为_一对一_、_一对多_、_多对多_。
6．模式/内模式映象为数据库提供了_物理数据独立性_数据独立性。
7．在层次、网状模型中，数据之间联系用__实现。
8．结构数据模型是由数据结构、数据操纵和完整性约束三部分组成的。
9．按照数据结构的类型来命名，数据模型分为层次、网状和关系。
10．提供数据库定义、数据装入、数据操纵、数据控制和DB维护功能的软件称为_DBMS___。
1.
2.
四、简答题
1．DB的三级模式体系结构描述了什么问题？
试详细解释。
答：
2．试述模式在数据库中的重要地位。
答：
数据模式是对全体数据的逻辑结构、联系和约束的描述。
某数据模式下的一组具体的数据值称为数据模式的一个实例。
因此，数据模式是稳定的，而实例是在不断变化，不断更新的。
数据库的三级模式结构是对数据的三个抽象级别。
它把数据的具体组织留给DBMS去做，用户只要抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机中的表示和存储，这样就减轻了用户使用系统的负担。
主要是保证数据的物理独立性和逻辑数据的独立性。
数据独立性的好处在于，当数据的物理存储设备更新了，物理表示及存取方法改变了，但数据的逻辑模式可以不改变。
数据的逻辑模式改变了，但用户的模式可以不改变，因此应用程序也可以不变，这将使程序维护容易，。
另外，对同一逻辑模式，可以建立不同的用户模式，从而提高数据共享性，使数据库系统有较好的可扩充性，给数据库管理员（DBA）维护、改变数据库的存储提供了方便。
方便了用户使用数据库。
在使用时只需去关心用户数据库的具体内容，不要考虑它的逻辑结构和存储结构。
有利于数据共享（减少数据冗余）。
有利于数据安全和保密。
3．数据独立性与数据联系这两个概念有什么区别？
答：
联系是指在现实世界中，事物内部以及事物之间是有联系的，这些联系在信息世界中反映为实体（型）内部的联系和实体（型）之间的联系。
数据独立性是指，当数据的物理存储设备更新了，物理表示及存取方法改变了，但数据的逻辑模式可以不改变。
数据的逻辑模式改变了，但用户的模式可以不改变，因此应用程序也可以不变，这将使程序维护容易，。
另外，对同一逻辑模式，可以建立不同的用户模式，从而提高数据共享性，使数据库系统有较好的可扩充性，给数据库管理员（DBA）维护、改变数据库的存储提供了方便。
4．试述DBMS的主要功能。
答：
5．DBS由哪几个部分组成？
答：
6．DBA的职责是什么？
答：
五、综合应用题
第2章关系数据库
一、名词解释
关系模型：
关系模型主要有三个组成部分：
数据结构（二维表格即关系）；数据操作（其理论依据是关系代数和关系演算）；完整性规则（实体完整性、参照完整性和用户完整性）。
1．数据结构
在关系模型中，实体、实体间的各种联系均用关系表示；其逻辑结构就是二维表格。
2．数据操作
数据操作用于描述系统的动态特性，其理论依据是关系代数和关系演算。
数据库主要有检索和更新（包括插入、删除和修改）两大类操作。
在关系模型中必须定义这些操作的确切含义、操作符号、操作规则（如优先级）以及实现操作的语言。
（1）
1）常用的关系操作
包括：
选择（Select）、 投影（Project）、
连接（Join）、
除（Divide）、
并（Union）交（Intersection）、
差（Difference）、插入（Insert）、
删除（Delete）、
修改（Update）等操作。
特点：
集合操作方式（操作的对象和结果都是集合）。
操作方式：
采用关系代数和关系演算方式。
关系代数是用关系运算来表达查询要求的方式；
关系演算是用谓词来表达查询要求的方式。
在关系演算中又
分元组关系演算和域关系演算
。
（2）关系数据语言
1）抽象的查询语言
关系代数、关系演算是抽象的查询语言，它们与具体的DBMS中
实现的实际语言并不完全一样，但它们能用作评估实际系统中查询语
言能力的标准和基础。
2）SQL语言
SQL语言是介于关系代数、关系演算之间的一种语言，它是把查
询、定义、控制合为一体的关系数据语言。
3．关系模型的三类完整性规则
关系模型的
三类完整性规则，是对数据的约束。
在关系模型中提供了三类完整性规则：
实体完整性、参照完整性和用户定义的完整性。
主键：
用户选作元组标识的一个侯选键称为主键。
外键：
若有一个关系R中包含有另一个关系S的主键K所对应的
属性组F，且F不是R的主键，则称F为R的外键。
候选键：
能唯一标识元组的最小属性组合。
实体完整性：
参照完整性：
关系系统：
当一个系统满足以下两条要求时，它就是一个关系系统：
（1）支持关系数据结构。
在用户眼里，数据库是由表，并且只有表构成的。
（2）不仅应有关系代数中选择、投影和（自然）连接运算，并且不能要求用户定义任何物理存取路径。
上述两点构成了关系系统的最基本要求。
二、单项选择题
BBABB、ACDBD
三、填空题
1．“关系”这个术语来自数学中的_集合_概念，因此，关系中任意两个元组不能__重复__。
2．关系代数运算都是_关系_级的运算，即它们的每个运算分量是一个_关系_，运算的结果也是_关系_。
3．关系数据库中，实现表与表之间的联系是通过__外码__。
4．两个没有公共属性的关系作自然连接时等价于它们作_笛卡尔积_。
5．关系数据库中，实现主码标识元组的作用是通过_实体完整性实现的_。
6．在关系数据库中，实现“表中任意两行不能相同”的约束是_UNIQUE_。
7．传统的集合“并、交、差”运算施加于两个关系时，这两个关系的_目数_必须相等，_对应列_必须取自同一个域。
8．在关系代数中，对一个关系做投影操作后，新关系的元组个数_等于或小于_原来关系的元组个数。
9．设关系R和关系S的元数分别是3和4，关系T是R与S的笛卡尔积，即：
T=R×S则关系T的元数是12。
10．关系代数中，连接运算是__笛卡尔积、选择_操作的组合。
四、程序设计题
1．解：
πB，C（R）
σA=D（R×S）
B
C
A
B
C
D
E
3
4
4
5
7
4
8
5
7
2．现有关系数据库如下：
S（学号，姓名，性别，专业，奖学金）
C（课程号，课程名，学分）
SC（学号，课程号，分数）
用关系代数表达式实现下列各题。
（1）检索“英语”专业学生所学课程的学号、姓名、课程名和分数。
解：
1.П学号，姓名，课程名，分数（σ专业='英语'（学生∞学习∞课程））
（2）检索“数据库技术”课程成绩高于90分的所有学生的学号、姓名、专业和
分数。
解：
П学号，姓名，专业，分数（σ分数>90∧名称='数据库技术'（学生∞学习∞课程））
（3）检索选修课程号为C2和C5的学生学号。
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