数据库原理与应用课后答案清华大学出版社教材.docx
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数据库原理与应用课后答案清华大学出版社教材
第一章
2.简述数据、数据库、数据库管理系统、数据库应用系统的概念。
答:
数据是描述事物的符号记录,是信息的载体,是信息的具体表
现形式。
数据库就是存放数据的仓库,是将数据按一定的数据模型组织、描述和存储,能够自动进行查询和修改的数据集合。
数据库管理系统是数据库系统的核心,是为数据库的建立、使用和维护而配置的软件。
它建立在操作系统的基础上,位于用户与操作系统之间的
层数据管理软件,它为用户或应用程序提供访问数据库的方法,包括数据库的创建、查询、更新及各种数据控制等。
凡使用数据库技术管理其数据的系统都称为数据库应用系统。
3.简述数据库管理系统的功能。
答:
数据库管理系统是数据库系统的核心软件,一般说来,其功能主
要包括以下5个方面。
(1)
数据定义和操纵功能
4.简述数据库的三级模式和两级映像。
答:
为了保障数据与程序之间的独立性,使用户能以简单的逻辑结构
操作数据而无需考虑数据的物理结构,简化了应用程序的编制和程序员的负担,增强系统的可靠性。
通常DBMS各数据库的体系结构分为三级模式:
外模式、模式和内模式。
模式也称概念模式或逻辑模式,是对数据库中全部数据的逻辑结构和
特征的描述,是所有用户的公共数据视图。
外模式也称子模式或用户模式,它是对数据库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。
内模式也称存储模式或物理模式,是对数据物理结构和存储方式的描
述,是数据在数据库内部的表示方式,一个数据库只有一个内模式。
三级模式结构之间差别往往很大,为了实现这3个抽象级别的联系和
转换,DBMS在三级模式结构之间提供了两级映像:
外模式/模式映像,模式/内模式映像。
第二章
4.实体的联系有哪三种?
地址等;
单价等;三是“供应商”实体集,属性有供应商号、供应商名、
四是“保管员”实体集,属性有职工号、姓名等。
设仓库与零件之间有“存放”联系,每个仓库可存放多种零件,每
种零件可存放于若干仓库中,每个仓库存放每种零件要记录库存量;供
应商与零件之间有“供应”联系,一个供应商可供应多种零件,每种零
件也可由多个供应商提供,每个供应商每提供一种零件要记录供应量;
仓库与保管员之间有“工作”联系,一个仓库可以有多名保管员,但
名保管员只能在一个仓库工作。
(1)试为该工厂的数据库设计一个ER模型,要求标注联系类型,可省略
实体属性。
1N
(2)根据转换规则,将ER模型转换成关系模型,要求标明每个关系模式
的主键和外键。
答:
(1)E-R模型
(1)客户:
客户号、姓名、地址、联系电话。
(3)订单:
订单号、日期、付款方式、总金额。
份订单,一份订单仅对应一位客户。
(1)根据以上叙述,建立ER模型,要求标注联系类型(可省略实体的属
性)。
的主键和外键(如果存在)
第三章
1.关系数据模型由哪三个要素组成。
答:
关系数据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。
3.简述关系的完整性。
答:
关系模型允许定义三类完整性约束:
实体完整性、参照完整性和
用户自定义的完整性约束。
实体完整性规则要求关系中元组在组成主码的属性上不能有空值。
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可能是相同的关系),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。
用户定义的完整性规则由用户根据实际情况对数据库中数据的内容
进行的规定,也称为域完整性规则。
5.根据给定的关系模式进行查询。
设有学生-课程关系数据库,它由三个关系组成,它们的模式是:
学生S(学号S#,姓名SN,所在系SD,年龄SA)、课程C(课程号C#,课程名CN,先修课号PC#)、SC(学号S#,课程号C#,成绩G)。
请用关系代数分别写出下列查询:
⑴检索学生的所有情况。
nS#,SN,SD,SA(S)
检索学生年龄大于等于20岁的学生姓名。
nSn(TSA>=2O(S))
检索先修课号为C2的课程号。
nC#(TPC#=C2(C))
检索课程号C1的成绩为a的所有学生姓名。
nSN((TC#=C1严人G=A(SSC))
检索学号为S1的学生选修的所有课程名及先修课号。
nCN,PC#(TS#=S1'(CSC))
检索年龄为23岁的学生所选修的课程名。
ncn(tSa=23(Cscs))
第四章
4.要建立关于系、学生、班级、研究会等信息的一个关系数据库。
规定:
个系有若干专业、每个专业每年只招一个班,每个班有若干学生,
系的学生住在同一个宿舍区。
每个学生可参加若干研究会,每个研究会有
若干学生。
学生参加某研究会,有一个入会年份。
描述班级的属性有:
班号、专业名、系名、人数、入校年份。
描述系的属性有:
系号、系名、系办公室地点、人数。
描述研究会的属性有:
研究会名、成立年份、地点、人数。
试给出上述数据库的关系模式;写出每个关系的基本的函数依赖集;
指出是否存在传递函数依赖,指出各关系的主码和外码。
答:
关系模式:
学生(学号亠姓名,出生年月,系号班号,宿舍区)
系(系号,系名,系办公室地点,人数)
研究会(研究会名,成立年份,地点,人数)
参加研究会(学号,研究会名,入会年份)
系名T宿舍区
班级关系的基本函数依赖集:
班号7(专业名,系号,人数,入校年份)
系关系的基本函数依赖集:
系名7(系号,系办公室地点,人数)
研究会关系的基本函数依赖集:
研究会名7(成立年份,地点,人数)
参加研究会关系的基本函数依赖集:
(学号,研究会名)7入会年份
项目名,成绩)如果规定:
每名运动员只能代表一个班级参加比赛,每个班级只能有一个班主任;每名运动员可参加多个项目,每个比赛项目也可由多名运动员参加;每个项目只能有一个项目名;每名运动员参加一个项目只能有一个成绩。
根据上述语义,回答下列问题:
写出关系模式R的主关键字;
分析R最高属于第几范式,说明理由。
若R不是3NF,将其分解为3NF。
答:
(1)关系模式R的主关键字是{运动员编号,项目号}。
(2)R最高属于第一范式。
因为存在着姓名,性别,班级和项目名对主关键字{运动员编号,项
(3)首先分解为2NF:
R1(运动员编号,姓名,性别,班级,班主任),R2
(项目号,项目名),R3(运动员编号,项目号,成绩)
因为R1存在班主任对运动员编号的传递函数依赖,所以没有达到3NF,
再分解为3NF:
R1分解为R1(运动员编号,姓名,性别,班级)和R4(班级,
班主任)
6.设有关系模式:
R(职工号,日期,日营业额,部门名,部门经理)
如果规定:
每个职工每天只有一个营业额,每个职工只在一个部门工作,
每个部门只有一个经理。
(1)根据上述规定,写出模式R主关键字。
⑵分析R最高属于第几范式,说明理由。
(3)若R不是3NF,将其分解为3NF。
答:
(1)关系模式R的主关键字是(职工号,日期)。
(2)R最高属于第一范式。
因为存在着部门名对主关键字(职工号,日期)的部分函数依赖,
号,
有达到2NF。
3)首先分解为2NF:
R1(职工号,部门名,部门经理),R2
职工号,
日期,日营业额)
因为R1存在部门经理对职工号的传递函数依赖,所以没有达到
3NF,
再分解为3NF:
R1分解为R1(职工号,部门名)和R3(部门名,部门经
理)
第五章
1.简述数据库设计过程。
答:
数据库设计可分为以下六个阶段:
需求分析阶段、概念结构设计阶段、
逻辑结构设计阶段、数据库物理设计阶段、数据库实施阶段以及数据库运
行和维护阶段。
4.简述数据库概念结构设计的方法和设计步骤。
答:
方法:
⑴自顶向下法
(2)自底向上法(3)逐步扩张法
E-R模
合策略
在概念结构设计时,可以分为两步。
进行数据抽象,设计局部
的集成。
答:
课程(课程号,课程名,学分)
班级(班级名,班主任)
选修(学号,课程号,成绩)
&一个图书馆理系统中有如下信息:
借书人:
借书证号、姓名、单位
出版社:
出版社名、邮编、地址、电话、E-mail其中约定:
任何人都可以借多种书,任何一种书可以被多个人借,借书和还书时,要登记相应的借书日期和还书日期;一个出版社可以出版多种书籍,同一本书仅为一个出版社所出版,出版社名具有唯一性。
根据以上情况,完成如下设计:
(1)设计系统的E-R图;
(2)将E-R图转换为关系模式;
指出转换后的每个关系模式的主码。
答:
(1)E-R图
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(2)和|书)关
姓名
出版社
地址
1
(书号,书名,数量,位置,出版社名人I借书证号,姓名,单Q◎
图书(书
借书
/借阅
图书
出版社(出版社名,邮编,地址,电话,借阅(书
E-mail)
号,
借书证
号,
借书日期,还书日期)