數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)(第2版)-萬常選版-第2章-關(guān)系模型與關(guān)系代數(shù)-課后答案

1、3.簡述如下概念，并說明它們之間的聯(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D1, D2, , , Dn,這些域中可以有相同的。這組域的笛卡爾積為：D1X D2X , x Dn=(d1, d2, , , dn)| di?Di , i = 1, 2, , , n 其中每一個(gè)元素(di, d2, , , dn)叫作一個(gè)n元組(n-tuple )或簡稱元組(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Dix D2X , x Dn的子集稱為關(guān)系，表示為

2、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，表的每行對應(yīng)一個(gè)元組，表的每列對應(yīng)一個(gè)域。由于域可 以相同，為了加以區(qū)分，必須對每列起一個(gè)名字，稱為屬性(Attribute )。(2) 超碼，主碼，候選碼，外碼答：超碼：對于關(guān)系r的一個(gè)或多個(gè)屬性的集合 A,如果屬性集A可以唯一地標(biāo)識關(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)識一個(gè)元組，則稱該屬性組為候選碼(Can didate key )。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(Primary key )

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相對應(yīng)，則稱 F是基本關(guān)系 R的外碼(Foreign key ),簡稱外碼?；娟P(guān)系 R稱為參照關(guān)系(Referencing relation ),基本關(guān)系 S稱為被參照關(guān)系(Referenced relation )或目標(biāo)關(guān)系(Target relation )。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)庫答：關(guān)系模式：關(guān)系的描述稱為關(guān)系模式(Relation Scheme)。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為屬性組U中

4、屬性所來自的域，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Dix D2X , x Dn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)庫中的數(shù)據(jù)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫：關(guān)系數(shù)據(jù)庫也有型和值之分。關(guān)系數(shù)據(jù)庫的型也稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式，是對關(guān)系數(shù)據(jù)庫的描述，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)庫的值是這些關(guān)系模式在某一時(shí)刻對應(yīng)的關(guān)系的集合，通常就稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫。2.3. 為什么需要空值

5、 null ?答：引入空值，可以方便于數(shù)據(jù)庫的維護(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)系的 兩個(gè)不變性

6、，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相對應(yīng)(基本關(guān)系R和S不一定是不同的關(guān)系)，則對于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某一具體關(guān)系數(shù)據(jù)庫的約束條件。它反映某一具體應(yīng)用所 涉及的數(shù)據(jù)必須滿足的語義要求。24 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)系操作中最主要的部分。查詢操作又可以分

7、為選擇(select)、投影(project)、連接(join)、除(divide)、并(union)、交(in tersect ion)、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(equi-join ),另一種是自然連接(Natural join )。0為“=”的連接運(yùn)算稱為等值連接。它是從關(guān)系R與S的笛卡爾積中

8、選取 A、B屬性值相等的那些元組。即等值連接為：R A=B S = t r t s | t R A t s S A t r A = t s B 自然連接(Natural join )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：R S = t r t s | t r R A t s S A tr B = t s B 2.7. 對于圖2-8所示的成績管理數(shù)據(jù)庫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。(1 ) ( n studentName,birthda

9、y,courseNo(Student? Class) ( n courseNo( studentNo = 0701001 Score)答：含義：選修了學(xué)號為 0701001的同學(xué)所有選修課程的學(xué)生姓名和出日日期。stude ntNamebirthday李小勇1990-12-21王紅1992-04-26(2) ( n studentNo,courseNo Score)(n courseNo( courseNo LIKE CS% Course)Score答：含義：選修了計(jì)算機(jī)系所有開設(shè)課程的學(xué)生的成績信息。Stude ntNocourseNoTermScore0701001CN0280708185

10、0701001CS01207082880701001CS01508091920701008AC00107081760701008CN02807081860701008CS01207082930701008CS01508091960802005AC00109101880802005CS01208092900802005CS015091018728對于圖2.8所示的成績管理數(shù)據(jù)庫ScoreDB的模式導(dǎo)航圖，根據(jù)圖2-11所示的實(shí)例數(shù)據(jù)，試寫出如下查詢的關(guān)系代數(shù)表達(dá)式，并給出其查詢結(jié)果。(1)查找籍貫為“上?！钡娜w學(xué)生。答：c native LIKE上海 (Student)(2)查找1992年元旦

11、以后出生的全體男同學(xué)。答:c year(birthday)=1992A sex=男(Student)(3) 查找信息學(xué)院非漢族同學(xué)的學(xué)號、姓名、性別及民族。答：n studentNo,studenName,sex,nation( nation!= 漢族(Student)? (in stitute=信息學(xué)院(Class)(4) 查找08-09學(xué)年第二學(xué)期(08092)開出課程的編號、名稱和學(xué)分。答：n courseNo,courseName,courseHour (Course ?( cr term = 08092 Score)答：n studentNo,studenName,score(5 )

12、查找選修了“操作系統(tǒng)”的學(xué)生學(xué)號、成績及姓名。(Student ?(Score ?( n courseNo( c courseName=操作系統(tǒng)Course)(6)查找班級名稱為“會計(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、課程名稱和成績。答:n studenName,courseNo,courseName,score ( ( c className= 會計(jì)學(xué) 08 (3)班Class) ?Student? ( c term= 07081 Score) ?Course)(7) 查找至少選修了一門其直接先修課編號為CS012的課程的學(xué)生學(xué)

13、號和姓名。答：nstudenNo, studentName ( ( c priorCourse = CS012 Course) ?Score ?Student)(8) 查找選修了 08-09學(xué)年第一學(xué)期(08091 )開出的全部課程的學(xué)生學(xué)號和姓名。答：n studenNo, studentName (Score( n courseNo ( c term= 08091 Score)Stude nt)(9)查找至少選修了學(xué)號為0703010的學(xué)生所選課程的學(xué)生學(xué)號和姓名。答：n studenNo, studentName(Scre(n courseNo( studentNo= 0703010 S

14、cre) ?Stude nt)2.9.對于圖2-10所示的學(xué)生選課數(shù)據(jù)庫SCDB的模式導(dǎo)航圖，試寫出如下查詢的關(guān)系代數(shù)表達(dá)式。(1)查找2008級蒙古族學(xué)生信息，包括學(xué)號、姓名、性別和所屬班級。答：n studenNo,studentName,sex,classNo(nation=蒙古族Student)?( grade=2008 Class)(2)查找“ C語言程序設(shè)計(jì)”課程的課程班號、上課時(shí)間以及上課地點(diǎn)。答：n cClassNo,time,location( courseName= C 語言程序設(shè)計(jì)Course)CourseClass ? Classroom)(3 )查找選修了先修課程為“

15、計(jì)算機(jī)概論”的學(xué)生學(xué)號、課程號和成績。、目標(biāo)值:stude nN o,courseNo,score ( nC1.courseNo( p C1 Course)C1.priorCourse=C2.courseNo ( courseName=計(jì)算機(jī)概論(p C2Course)?SC)(4)查找李勇老師 08-09學(xué)年第二學(xué)期(08092)開出的課程號、課程名和學(xué)分。courseNo,courseName,creditHour(n teacherNo( teacherName= 李勇Teacher) ?( term= 08092 CourseClass) ?Course)(5)查找信息學(xué)院學(xué)生選課情況

16、，要求顯示學(xué)生姓名、課程號、課程名、課程班號、成績 和任課教師。stude ntName,courseNo,courseName,cClassNo,score,teacherName(ninstituteNo( instituteName=信息學(xué)院Institute)?Class ? Student ? SCCourse ?CourseClass ?Teacher)其中專業(yè)理論知識內(nèi)容包括：保安理論知識、消防業(yè)務(wù)知識應(yīng)、職業(yè)道德、法律常識、保安禮儀、救護(hù)知識。作技能訓(xùn)練內(nèi)容包括：崗位操作指引、勤務(wù)技能、消防技能、軍事技能。二培訓(xùn)的及要求培訓(xùn)目的安全生產(chǎn)目標(biāo)責(zé)任書為了進(jìn)一步落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任制，做

17、到“責(zé)、權(quán)、利”相結(jié)合，根據(jù)我公司2015年度安全生產(chǎn)目標(biāo)的內(nèi)容，現(xiàn)與財(cái)務(wù)部簽訂如下安全生產(chǎn)目標(biāo):1、全年人身死亡事故為零，重傷事故為零，輕傷人數(shù)為零。2、現(xiàn)金安全保管，不發(fā)生盜竊事故。3、每月足額提取安全生產(chǎn)費(fèi)用，保障安全生產(chǎn)投入資金的到位。4 、安全培訓(xùn)合格率為 100%。二、本單位安全工作上必須做到以下內(nèi)容：1、對本單位的安全生產(chǎn)負(fù)直接領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任，必須模范遵守公司的各項(xiàng)安全管理制度，不發(fā)布與公司安全管理制度相抵觸的指令，嚴(yán)格履行本人的安全職責(zé)，確保安全責(zé)任制在本單位全面落實(shí)，并全力支持安全工作。2、保證公司各項(xiàng)安全管理制度和管理辦法在本單位內(nèi)全面實(shí)施，并自覺接受公司安全部門的監(jiān)督和管理。3、在確保安全的前提下組織生產(chǎn)，始終把安全工作放在首位，當(dāng)“安全與交貨期、質(zhì)量”發(fā)生矛盾時(shí)，堅(jiān)持安全第一的原則。4、參加生產(chǎn)碰頭會時(shí)，首先匯報(bào)本單位的安全生產(chǎn)情況和安全問題落實(shí)情況；在安排本單位生產(chǎn)任務(wù)時(shí)，必須安排安全工作內(nèi)容，并寫入記錄。5、在公司及政府的安全檢查中杜絕各類違章現(xiàn)象。6、組織本部門積極參加安全檢查，做到有檢查、有整改，記錄全。7、以身作則，不違章指揮、不違章操作。對發(fā)現(xiàn)的各