數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)第版萬(wàn)常選版第章關(guān)系模型與關(guān)系代數(shù)課后答案

1、十卄2 Document se nnuut-nE 崗 3 簡(jiǎn)述如下概念，并說(shuō)明它們之間的聯(lián)系與區(qū)別：。 (1) 域，笛卡爾積，關(guān)系，元組，屬性 答：域：域是一組具有相同數(shù)據(jù)類型的值的集合。 笛卡爾積：給定一組域DI, D2,，Dn,這些域中可以有相同的。這組域 的笛卡爾積為：DlXD2X-XDn= (db d2,，dn) I di?Di, i = b 2,，n)其中每一個(gè)元素(dl, d2,，dn)叫作一個(gè)n元組(n-tuple)或 簡(jiǎn)稱元組(Tuple) 元素中的每一個(gè)值di叫作一個(gè)分量(Component)。 關(guān)系：在域DI, D2,，Dn上笛卡爾積DlXD2X-XDn的子集稱為關(guān) 系，表

2、示為 R (DI, D2,，Dn) 元組：關(guān)系中的每個(gè)元素是關(guān)系中的元組。 屬性：關(guān)系也是一個(gè)二維表，表的每行對(duì)應(yīng)一個(gè)元組，表的每列對(duì)應(yīng)一個(gè) 域。由于域可 以相同，為了加以區(qū)分，必須對(duì)每列起一個(gè)名字，稱為屬性 (Attribute)。 (2) 超碼，主碼，候選碼，外碼 答：超碼：對(duì)于關(guān)系r的一個(gè)或多個(gè)屬性的集合4如果屬性集月可以唯一 地標(biāo)識(shí)關(guān)系r中的一個(gè)元組，則稱屬性集A為關(guān)系r的一個(gè)超碼(superkey) 候選碼：若關(guān)系中的某一屬性組的值能唯一地標(biāo)識(shí)一個(gè)元組，則稱該屬性 組為候選碼(Candidatekey)。 主碼：若一個(gè)關(guān)系有多個(gè)候選碼，則選定其中一個(gè)為主碼 (Primarykey)。

3、 外碼：設(shè)F是基本關(guān)系R的一個(gè)或一組屬性，但不是關(guān)系R的碼，如果F 與基本關(guān)系S的主碼Ks相對(duì)應(yīng)，則稱F是基本關(guān)系R的外碼(Foreignkey), 簡(jiǎn)稱外碼。 基本關(guān)系R稱為參照關(guān)系(Referencingreldtion),基本關(guān)系S稱為被參 照關(guān)系(Referencedrelation)或 L1 標(biāo)關(guān)系(Targetrelation) 關(guān)系 R 和 S 可以是相同的關(guān)系。 (3) 關(guān)系模式，關(guān)系，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) 答：關(guān)系模式：關(guān)系的描述稱為關(guān)系模式(RelationSchema)。它可以形 式化地表示為： R (U, D, dom, F) 其中R為關(guān)系名，U為組成該關(guān)系的屬性名集合，D為屬性

4、組U中屬性所來(lái) 自的域，dom為屬性向域的映象集合，F(xiàn)為屬性間數(shù)據(jù)的依賴關(guān)系集合。 關(guān)系：在域DI, D2,，Dn上笛卡爾積DlXD2X-XDn的子集稱為關(guān) 系，表示為 R (DI, D2,，Dn) 關(guān)系是關(guān)系模式在某一時(shí)刻的狀態(tài)或內(nèi)容。關(guān)系模式是靜態(tài)的、穩(wěn)定的， 而關(guān)系是動(dòng)態(tài)的、隨時(shí)間不斷變化的，因?yàn)殛P(guān)系操作在不斷地更新著數(shù)據(jù)庫(kù)中 的數(shù)據(jù)。 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)：關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)也有型和值之分。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的型也稱為關(guān)系數(shù) 據(jù)庫(kù)模式，是對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的描述，它包括若干域的定義以及在這些域上定義 的若干關(guān)系模式。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的值是這些關(guān)系模式在某一時(shí)刻對(duì)應(yīng)的關(guān)系的集 合，通常就稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。 2. 3.為什么需要

5、空值null? 答：引入空值，可以方便于數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)和建立，數(shù)字或者字符有時(shí)并不能解 決想要解決的問(wèn)題，畢竟它們是真實(shí)的存在，有了空值，那么有些操作，比如 查詢，插入，刪除都可以更加方便，比如公司的部門，新增的部門，信息是不 存在的，是之后數(shù)據(jù)庫(kù)人員進(jìn)行添加之后才有的，所以讓它為空，比給它0更 加貼近實(shí)際。空值是所有可能的域的一個(gè)取值，表明值未知或不存在。 2. 3.關(guān)系模型的完整性規(guī)則有哪些？ 答：關(guān)系模型的完整性規(guī)則是對(duì)關(guān)系的某種約束條件。關(guān)系模型中可以有三類 完整性約束：實(shí)體完整性、參照完整性和用戶定義的完整性。 其中實(shí)體完整性和參照完整性是關(guān)系模型必須滿足的完整性約束條件，被 稱作是關(guān)

6、系的兩個(gè)不變性，應(yīng)該由關(guān)系系統(tǒng)自動(dòng)支持。 1) 實(shí)體完整性規(guī)則：若屬性A是基本關(guān)系R的主屬性，則屬性A不能取空 值。 2) 參照完整性規(guī)則：若屬性(或?qū)傩越M)F是基本關(guān)系R的外碼，它與基 本關(guān)系S的主碼Ks相對(duì)應(yīng)(基本關(guān)系R和S不一定是不同的關(guān)系)，則對(duì)于R 中每個(gè)元組在F上的值必 須為： 或者取空值(F的每個(gè)屬性值均為空值)； 或者等于S中某個(gè)元組的主碼值。 3) 用戶定義的完整性是針對(duì)某一具體關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的約束條件。它反映某一 具體應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)必須滿足的語(yǔ)義要求。 2- 4.關(guān)系模型的主要操作有哪些？ 答：關(guān)系模型中的關(guān)系操作有查詢操作和更新操作(插入、刪除和修改)兩大 類。查詢操作是關(guān)

7、系操作中最主要的部分。查詢操作乂可以分為選擇 (select) n 投影(project) 連接(join)、除(divide)、并(union)、交 (intersection)、差(except)、笛卡爾積等。 2. 5.關(guān)系代數(shù)的基本運(yùn)算有哪些？如何用這些基本運(yùn)算來(lái)表示其他運(yùn)算？ 答：并、差、笛卡爾積、投影和選擇5種運(yùn)算為基本的運(yùn)算。其他3種運(yùn)算，即交、連接 和除，均可以用這5種基本運(yùn)算來(lái)表達(dá)。 2.6.試述等值連接與自然連接的區(qū)別與聯(lián)系？ 答：連接運(yùn)算中有兩種最為重要也最為常用的連接，一種是等值連接(equijoin) ,另一種是自然連接(Naturaljoin) 0為的連接運(yùn)算稱為等

8、值連接。 它是從關(guān)系R與S的笛卡爾積中選取A、B屬性值相等的那些元組。即等值 連接為： RA=BS=t r t s t r eRAt s esAt r A=t s B 自然連接(Naturaljoin)是一種特殊的等值連接，它要求兩個(gè)關(guān)系中 進(jìn)行比較的分量必須是相同的屬性組，并且要在結(jié)果中把重復(fù)的屬性去掉。即 若R和S具有相同的屬性組B,則自然連接可記作： RS=t r t s 11 r GRAt s ESAt r B=t s B 2. 7.對(duì)于圖2-8所示的成績(jī)管理數(shù)據(jù)庫(kù)ScoreDB的模式導(dǎo)航圖，根據(jù)圖2-11 所示的樣例數(shù)據(jù)，給出如下運(yùn)算的結(jié)果。 )(HstudentName, birt

9、hday, courseNo (Student?C1 ass) (口purseNo( studentNo= 0701001/ Score) 答：含義：選修了學(xué)號(hào)為0701001的同學(xué)所有選修課程的學(xué)生姓名和出日日 期。 studen tName birthday 李小勇 1990-12- 21 干紅 1992-04- 26 ()studentNo, courseNocore) eourseNo( courseNoLIKE CS% Course)?Score 答：含義：選修了計(jì)算機(jī)系所有開(kāi)設(shè)課程的學(xué)生的成績(jī)信息。 StudentNo courseNo Term Score 0701001 CN0

10、28 07081 85 0701001 CS012 07082 88 0701001 CS015 08091 92 0701008 AC001 07081 76 0701008 CN028 07081 86 0701008 CS012 07082 93 0701008 CS015 08091 96 0802005 AC001 09101 88 0802005 CS012 08092 90 0802005 CS015 09101 87 2. 8.對(duì)于圖2. 8所示的成績(jī)管理數(shù)據(jù)庫(kù)ScoreDB的模式導(dǎo)航圖，根據(jù)圖2-11 所示的實(shí)例數(shù)據(jù)，試寫出如下査詢的關(guān)系代數(shù)表達(dá)式，并給出其査詢結(jié)果。 (1)

11、 查找籍貫為“上?！钡娜w學(xué)生。 答：nativeLIKE 上海，(Student) (2) 査找1992年元旦以后出生的全體男同學(xué)。 答：a year (birthday) =1992 A sex=,男，(Student) (3) 査找信息學(xué)院非漢族同學(xué)的學(xué)號(hào)、姓名、性別及民族。 答：udentNo, studenName, sex, nation(nation!二 漢 族，(Student)?(Qinstitute=，信息學(xué)院，(Css) (4) 査找08-09學(xué)年第二學(xué)期(08092)開(kāi)出課程的編號(hào)、名稱和學(xué)分。 答：ncourseNo, courseName, courseHour(C

12、ourse?(08092 Score) (5) 査找選修了 “操作系統(tǒng)”的學(xué)生學(xué)號(hào)、成績(jī)及姓名。 答：studentNo, studenName, score (Student? (Score? (IIcourseNo( courseName=,操作系統(tǒng)，Course) (6) 査找班級(jí)名稱為“會(huì)計(jì)學(xué)07 (3)班”的學(xué)生在07-08學(xué)年第一學(xué)期 (07081)選課情況，要求顯示學(xué)生姓名、課程號(hào)、課程名稱和成績(jī)。 答：studenName, courseNo, courseName, score( crclassName=,會(huì)計(jì)學(xué) 08 (3)班，Class)?Student?( Otermi

13、 07081/ Score)?Course) (7) 査找至少選修了一門其直接先修課編號(hào)為CS012的課程的學(xué)生學(xué)號(hào)和姓 名。 答：studenNo, studentName( priorCourse= CS012 Course)?Score?Student) (8) 查找選修了 08-09學(xué)年第一學(xué)期(08091)開(kāi)出的全部課程的學(xué)生學(xué)號(hào)和 姓名。 答：HstudenNo, studentName(Score (ncoursejjo( o term=， 08091 Score)?Student) (9) 査找至少選修了學(xué)號(hào)為0703010的學(xué)生所選課程的學(xué)生學(xué)號(hào)和姓名。 答：nstudenN

14、o, studentName (Score* (IT courseNo( studentNo 0703010 Score)?Student) 2. 9.對(duì)于圖2-10所示的學(xué)生選課數(shù)據(jù)庫(kù)SCDB的模式導(dǎo)航圖，試寫出如下査詢 的關(guān)系代數(shù)表達(dá)式。 (1) 査找2008級(jí)蒙古族學(xué)生信息，包括學(xué)號(hào).姓名、性別和所屬班級(jí)。 答：studenNo, studentName, sex, classNo( nation二，蒙古 族，Student) ?( 7grade=2008Class) (2) 査找“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”課程的課程班號(hào)、上課時(shí)間以及上課地點(diǎn)。 答：cClassNo, time, locatio

15、n 7courseName=, C 語(yǔ)言程序設(shè) 計(jì)，Course)?CourseClass?Classroom) (3) 査找選修了先修課程為“計(jì)算機(jī)概論”的學(xué)生學(xué)號(hào)、課程號(hào)和成績(jī)。 e(Hci. courseNo( p 答： studenNo, courseNo, scor CCourse)?ci. priorCourse=C2. courseNo( 67courseName=;計(jì)算機(jī)概論，(p Course) ?SC) (4) 查找李勇老師08-09學(xué)年第二學(xué)期(08092)開(kāi)出的課程號(hào).課程名和學(xué) 分。 答： courseNo, courseName, cred it Hour( Ete acherNo( t eacherName= 李 勇，Teacher)?( 7t