數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用課后答案清華大學(xué)出版社教材

1、第一章2簡述數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系 統(tǒng)的概念。答： 數(shù)據(jù)是描述事物的符號記錄， 是信息的載體， 是 信息的具體表現(xiàn)形式。數(shù)據(jù)庫就是存放數(shù)據(jù)的倉庫， 是將數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型 組織、描述和存儲，能夠自動進行查詢和修改的數(shù)據(jù)集合。 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心，是為數(shù)據(jù)庫的建 立、使用和維護而配置的軟件。 它建立在操作系統(tǒng)的基礎(chǔ) 上，位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件， 它為 用戶或應(yīng)用程序提供訪問數(shù)據(jù)庫的方法， 包括數(shù)據(jù)庫的創(chuàng) 建、查詢、更新及各種數(shù)據(jù)控制等。凡使用數(shù)據(jù)庫技術(shù)管理其數(shù)據(jù)的系統(tǒng)都稱為數(shù)據(jù)庫應(yīng)用 系統(tǒng)。3簡述數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能。答：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)

2、庫系統(tǒng)的核心軟件， 一般 說來，其功能主要包括以下 5 個方面。(1) 數(shù)據(jù)定義和操縱功能(2) 數(shù)據(jù)庫運行控制功能(3) 數(shù)據(jù)庫的組織、存儲和管理(4) 建立和維護數(shù)據(jù)庫(5) 數(shù)據(jù)通信接口 4簡述數(shù)據(jù)庫的三級模式和兩級映像。答：為了保障數(shù)據(jù)與程序之間的獨立性， 使用戶能以 簡單的邏輯結(jié)構(gòu)操作數(shù)據(jù)而無需考慮數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)， 簡 化了應(yīng)用程序的編制和程序員的負擔(dān)，增強系統(tǒng)的可靠 性。通常 DBMS 將數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)分為三級模式：外 模式、模式和內(nèi)模式。模式也稱概念模式或邏輯模式， 是對數(shù)據(jù)庫中全部數(shù) 據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述，是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視 圖。外模式也稱子模式或用戶模式， 它是對數(shù)

3、據(jù)庫用戶能 夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述。內(nèi)模式也稱存儲模式或物理模式， 是對數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu) 和存儲方式的描述， 是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的表示方式， 一 個數(shù)據(jù)庫只有一個內(nèi)模式。三級模式結(jié)構(gòu)之間差別往往很大， 為了實現(xiàn)這 3 個抽 象級別的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換， DBMS 在三級模式結(jié)構(gòu)之間提供了兩級映像：外模式 / 模式映像，模式 / 內(nèi)模式映像。第二章4實體的聯(lián)系有哪三種答：一對一聯(lián)系 (1:1)、一對多聯(lián)系 (1 : M) 和多對多聯(lián) 系(M : N)。7設(shè)某工廠數(shù)據(jù)庫中有四個實體集。一是“倉庫”實體 集，屬性有倉庫號、 倉庫面積等； 二是“零件” 實體集， 屬性有零件號、 零件名、 規(guī)

4、格、單價等； 三是“供應(yīng)商” 實體集，屬性有供應(yīng)商號、 供應(yīng)商名、 地址等；四是“保 管員”實體集，屬性有職工號、姓名等。設(shè)倉庫與零件之間有“存放”聯(lián)系，每個倉庫可存 放多種零件，每種零件可存放于若干倉庫中，每個倉庫 存放每種零件要記錄庫存量；供應(yīng)商與零件之間有“供 應(yīng)”聯(lián)系，一個供應(yīng)商可供應(yīng)多種零件，每種零件也可 由多個供應(yīng)商提供，每個供應(yīng)商每提供一種零件要記錄 供應(yīng)量；倉庫與保管員之間有“工作”聯(lián)系，一個倉庫 可以有多名保管員，但一名保管員只能在一個倉庫工 作。(1) 試為該工廠的數(shù)據(jù)庫設(shè)計一個ER模型，要求標(biāo)注聯(lián)系類型，可省略實體屬性。1N（2）根據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)則，將 ER模型轉(zhuǎn)換成關(guān)系模型，

5、要求標(biāo) 明每個關(guān)系模式的主鍵和外鍵。零件/D AvV 口保管貝供應(yīng)（供（2）關(guān)系模式：倉庫（倉庫號，倉庫面積）（零件號，零件名，規(guī)格，單價）供應(yīng)商（供應(yīng)商號，供應(yīng)商名，地址）（職工號，姓名，倉庫號）庫存（倉庫號，零件號,庫存量）應(yīng)商號，零件號，供應(yīng)量）&某網(wǎng)上訂書系統(tǒng)，涉及如下信息：（1）客戶：客戶號、姓名、地址、聯(lián)系電話。（2）圖書：書號、書名、出版社、單價。（3）訂單：訂單號、日期、付款方式、總金額。其中：一份訂單可訂購多種圖書，每種圖書可訂購多本； 一位客戶可有多份訂單，一份訂單僅對應(yīng)一位客戶。（1）根據(jù)以上敘述，建立 ER模型，要求標(biāo)注聯(lián)系類型 （可省略實體的屬性）。（2）根據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)則

6、，將 ER模型轉(zhuǎn)換成關(guān)系模型，要求標(biāo)注每個關(guān)系模型的主鍵和外鍵（如果存在）。（2）關(guān)系模式：客戶（客戶號，姓名，地址，聯(lián)系電話，訂單號）WVWWWWWWWWWW圖書（書號，書名，出版社，單價）訂單（訂單號，日期，付款方式，總金額）訂購（訂單號，書號，數(shù)量）第三章1.關(guān)系數(shù)據(jù)模型由哪三個要素組成。答：關(guān)系數(shù)據(jù)模型由關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、關(guān)系操作集合和關(guān)系完整性約束三部分組成。3.簡述關(guān)系的完整性。答：關(guān)系模型允許定義三類完整性約束：實體完整性、參照完整性和用戶自定義的完整性約束。實體完整性規(guī)則要求關(guān)系中元組在組成主碼的屬性上不能有空值。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

7、S的主碼Ks相對應(yīng)（基本關(guān)系R 和S可能是相同的關(guān)系），則對于R中每個元組在F上的 值必須為：或者取空值（F的每個屬性值均為空值）；或 者等于S中某個元組的主碼值。用戶定義的完整性規(guī)則由用戶根據(jù)實際情況對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的內(nèi)容進行的規(guī)定，也稱為域完整性規(guī)則。5.根據(jù)給定的關(guān)系模式進行查詢。設(shè)有學(xué)生-課程關(guān)系數(shù)據(jù)庫，它由三個關(guān)系組成，它們的 模式是：學(xué)生S(學(xué)號S#姓名SN,所在系SD年齡SA)、課 程C(課程號C#課程名CN先修課號PC#) SC學(xué)號S#課 程號C#成績G)。請用關(guān)系代數(shù)分別寫出下列查詢：(1) 檢索學(xué)生的所有情況。Hs# ,SN, SD, sAS)(2) 檢索學(xué)生年齡大于等于 2

8、0歲的學(xué)生姓名。nsN( =20 (S)(3) 檢索先修課號為C2的課程號。nC#( (pc#=2 (C)(4) 檢索課程號C1的成績?yōu)锳的所有學(xué)生姓名。Hsn( (C#= 1C A G=a (S SC)(5) 檢索學(xué)號為S1的學(xué)生選修的所有課程名及先修課號。nCN, pc#( s#= i (C sc)(6) 檢索年齡為23歲的學(xué)生所選修的課程名。nCN( SA=23 (C SC S)第四章4要建立關(guān)于系、學(xué)生、班級、研究會等信息的一個關(guān) 系數(shù)據(jù)庫。 規(guī)定： 一個系有若干專業(yè)、 每個專業(yè)每年只招 一個班， 每個班有若干學(xué)生， 一個系的學(xué)生住在同一個宿 舍區(qū)。每個學(xué)生可參加若干研究會， 每個研究

9、會有若干學(xué) 生。學(xué)生參加某研究會，有一個入會年份。描述學(xué)生的屬性有：學(xué)號、姓名、出生年月、系名、 班號、宿舍區(qū)。描述班級的屬性有：班號、專業(yè)名、系名、人數(shù)、 入校年份。描述系的屬性有：系號、系名、系辦公室地點、人 數(shù)。描述研究會的屬性有：研究會名、成立年份、地點、 人數(shù)。試給出上述數(shù)據(jù)庫的關(guān)系模式；寫出每個關(guān)系的基本 的函數(shù)依賴集； 指出是否存在傳遞函數(shù)依賴， 指出各關(guān)系 的主碼和外碼。答：關(guān)系模式:學(xué)生（學(xué)號，姓名，出生年月，系號，班號，宿舍區(qū)） wwwmwwwmw班級（班號，專業(yè)名，系號，人數(shù)，入校年份）系（系號，系名，系辦公室地點，人數(shù)）研究會（研究會名，成立年份，地點，人數(shù)）參加研究會

10、（學(xué)號 ，研究會名，入會年份）學(xué)生關(guān)系的基本函數(shù)依賴集：學(xué)號T（姓名，出生年月，系號，班號），系名T宿舍區(qū)班級關(guān)系的基本函數(shù)依賴集：班號T（專業(yè)名，系號，人數(shù)，入校年份）系關(guān)系的基本函數(shù)依賴集：系名T（系號，系辦公室地點，人數(shù)）研究會關(guān)系的基本函數(shù)依賴集：研究會名T（成立年份，地點，人數(shù)）參加研究會關(guān)系的基本函數(shù)依賴集：（學(xué)號，研究會名）T入會年份5.設(shè)有關(guān)系模式 R（運動員編號，姓名，性別，班級，班 主任，項目號，項目名，成績 ）如果規(guī)定：每名運動員只 能代表一個班級參加比賽，每個班級只能有一個班主任； 每名運動員可參加多個項目， 每個比賽項目也可由多名運 動員參加； 每個項目只能有一個項目

11、名； 每名運動員參加 一個項目只能有一個成績。 根據(jù)上述語義， 回答下列問題：（1）寫出關(guān)系模式 R 的主關(guān)鍵字；（2）分析 R 最高屬于第幾范式，說明理由。若R不是3NF,將其分解為3NF。答：（ 1）關(guān)系模式 R 的主關(guān)鍵字是 運動員編號， 項目號 。（2） R 最高屬于第一范式。因為存在著姓名 ,性別 ,班級和項目名對主關(guān)鍵字 運動員編號， 項目號 的部分函數(shù)依賴， 沒有達到 2NF。（3）首先分解為2NF: R1 （運動員編號，姓名，性別,班級, 班主任），R2 （項目號，項目名），R3 （運動員編號，項目 號,成績）因為 R1 存在班主任對運動員編號的傳遞函數(shù)依賴，所以沒有達到3NF

12、，再分解為3NF： R1分解為R1 （運動 員編號，姓名性別，班級）和R4 （班級，班主任）6 .設(shè)有關(guān)系模式：R （職工號，日期，日營業(yè)額，部門 名，部門經(jīng)理）如果規(guī)定： 每個職工每天只有一個營業(yè)額， 每個職工只在 一個部門工作，每個部門只有一個經(jīng)理。 （1）根據(jù)上述規(guī)定，寫出模式 R 主關(guān)鍵字。（2）分析 R 最高屬于第幾范式，說明理由。若R不是3NF,將其分解為3NF。答：（1）關(guān)系模式R的主關(guān)鍵字是（職工號，日期）。（ 2） R 最高屬于第一范式。因為存在著部門名對主關(guān)鍵字 （職工號， 日期） 的部分函數(shù)依賴，沒有達到 2NF。（3）首先分解為2NF:R1（職工號，部門名，部門經(jīng)理），

13、 R2 （職工號，日期，日營業(yè)額）因為 R1 存在部門經(jīng)理對職工號的傳遞函數(shù)依賴， 所以 沒有達到3NF，再分解為3NF： R1分解為R1 （職工號， 部門名）和R3 （部門名，部門經(jīng)理）第五章1 簡述數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程。 答：數(shù)據(jù)庫設(shè)計可分為以下六個階段： 需求分析階段、 概 念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段、 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計階段、 數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計階 段、數(shù)據(jù)庫實施階段以及數(shù)據(jù)庫運行和維護階段。4 .簡述數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法和設(shè)計步驟。答：方法：（1）自頂向下法（2）自底向上法（3）逐步 擴張法（4）混合策略在概念結(jié)構(gòu)設(shè)計時，可以分為兩步。進行數(shù)據(jù)抽象，設(shè)計局部E-R模型，即設(shè)計用戶視圖；集成各局部E-R模型，形成全局E-R模型，即視圖的集成。7 .將圖1學(xué)生信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型。圖1習(xí)題7圖 答：課程（課程號，課程名，學(xué)分）學(xué)生（學(xué)號，姓名，性別，年齡，班級名）班級（班級名，班主任）選修（學(xué)號，課程號，成績）8 .一個圖書館理系統(tǒng)中有如下信息：圖書：書號、書名、數(shù)量、位置借書人：借書證號、姓名、單位出版社：出版社名、郵編、地址、電話、E-mail其中約定：任何人都可以借多種書， 任何一種書可以被多 個人借，借書和還