同濟(jì)大學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)課程期末考核試卷（A卷）

本文格式為Word版，下載可任意編輯——同濟(jì)大學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)課程期末考核試卷（A卷）同濟(jì)大學(xué)課程期末考核試卷2023—2023學(xué)年第一學(xué)期

課號(hào)：10014503,10014502課名：數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)原理考試考察：考試

此卷選為：期中考試(?)、期終考試()、重考()試卷

年級(jí)專(zhuān)業(yè)學(xué)號(hào)姓名得分

一、選擇題（每題2分，共10分，請(qǐng)將正確選項(xiàng)填入每題前面的

括號(hào)中）

（C）1．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的是。A．?dāng)?shù)據(jù)B．?dāng)?shù)據(jù)模型C．?dāng)?shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系D．信息

（C）2.數(shù)據(jù)庫(kù)中，數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性是指。A．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的相互獨(dú)立B．用戶程序與DBMS的相互獨(dú)立C．用戶的應(yīng)用程序與存儲(chǔ)在磁盤(pán)上數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)是相互獨(dú)立的D．應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的規(guī)律結(jié)構(gòu)相互獨(dú)立

（D）3.數(shù)據(jù)庫(kù)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)中，描述數(shù)據(jù)庫(kù)中全體數(shù)據(jù)的全局規(guī)律結(jié)構(gòu)和特征的是：

A．外模式B．內(nèi)模式C．存儲(chǔ)模式D．模式

（C）4.在關(guān)系代數(shù)運(yùn)算中，五種基本運(yùn)算為。A．并、差、選擇、投影、自然連接B．并、差、交、選擇、投影C．并、差、選擇、投影、乘積D．并、差、交、選擇、乘積

（D）5.在關(guān)系DB中，任何二元關(guān)系模式的最高范式必定是。

A．1NFB．2NFC．3NFD．BCNF

共6頁(yè)，第1頁(yè)

二、填空題（每空2分，共20分）

1．?dāng)?shù)據(jù)模型是由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和完整性約束三部分組成的。

2.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)依照模式、外模式和內(nèi)模式三級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行組織。

3.關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中基于數(shù)學(xué)上兩類(lèi)運(yùn)算是關(guān)系代數(shù)和關(guān)系演算。

4.數(shù)據(jù)庫(kù)的二級(jí)映像為外模式/模式映像和模式/內(nèi)模式映像。

三、設(shè)計(jì)題（每題5分，共15分）

1.假設(shè)教學(xué)管理規(guī)定：

①一個(gè)學(xué)生可選修多門(mén)課，一門(mén)課有若干學(xué)生選修；②一個(gè)教師可講授多門(mén)課，一門(mén)課只有一個(gè)教師講授；③一個(gè)學(xué)生選修一門(mén)課，僅有一個(gè)成績(jī)。

學(xué)生的屬性有學(xué)號(hào)、學(xué)生姓名；教師的屬性有教師編號(hào)，教師姓名；課程的屬性有課程號(hào)、課程名。

要求：根據(jù)上述語(yǔ)義畫(huà)出ER圖，要求在圖中畫(huà)出實(shí)體的屬性并注明聯(lián)系的類(lèi)型；

解答：學(xué)號(hào)姓名

課程號(hào)mn課程名學(xué)生選修課程n成績(jī)講授1教師教師編號(hào)教師姓名共6頁(yè)，第2頁(yè)

2.已知學(xué)生關(guān)系模式

S(Sno，Sname，SD，Sdname，Course，Grade)

其中：Sno學(xué)號(hào)、Sname姓名、SD系名、Sdname系主任名、Course課程、Grade成績(jī)。

(1)寫(xiě)出關(guān)系模式S的基本函數(shù)依靠和主碼。

(2)原關(guān)系模式S為幾范式？為什么？分解成高一級(jí)范式，并說(shuō)明為什么?(3)將關(guān)系模式分解成3NF，并說(shuō)明為什么?

答:關(guān)系模式S的基本函數(shù)依靠如下：

Sno→Sname，SD→Sdname，Sno→SD，(Sno，Course)→Grade關(guān)系模式S的碼為：（Sno，Course）。

(2)原關(guān)系模式S為幾范式？為什么？分解成高一級(jí)范式，并說(shuō)明為什么?答:原關(guān)系模式S是屬于1NF的，碼為(Sno，Course)，非主屬性中的成績(jī)完全依靠于碼，而其它非主屬性對(duì)碼的函數(shù)依靠為部分函數(shù)依靠，所以不屬于2NF。

消除非主屬性對(duì)碼的函數(shù)依靠為部分函數(shù)依靠，將關(guān)系模式分解成2NF如下：S1(Sno，Sname，SD，Sdname)S2(Sno，Course，Grade)

(3)將關(guān)系模式分解成3NF，并說(shuō)明為什么?答:將上述關(guān)系模式分解成3NF如下：

關(guān)系模式S1中存在Sno→SD，SD→Sdname，即非主屬性Sdname傳遞依靠于Sno，所以S1不是3NF。進(jìn)一步分解如下：

S11(Sno，Sname,SD)S12(SD，Sdname)分解后的關(guān)系模式S11、S12滿足3NF。

對(duì)關(guān)系模式S2不存在非主屬性對(duì)碼的傳遞依靠，故屬于3NF。所以，原模式S(Sno，Sname，SD，Sdname，Course，Grade)按如下分解滿足3NF。

S11(Sno，Sname，SD)S12(SD，Sdname)

S2(Sno，Course，Grade)

共6頁(yè)，第3頁(yè)

3.已知關(guān)系模式R,U={A,B,C,D},F={A?C,C?A,B?AC,D?AC,BD?A}。請(qǐng)分析指出該關(guān)系模式達(dá)到第幾范式；并將R分解為3NF，要求保持函數(shù)依靠且具有無(wú)損連接性。解：

1)首先對(duì)R中的函數(shù)依靠集F進(jìn)行微小化處理，得最小依靠集Fm={A?C,C?A,B?A,D?A}，仍記為F；

2)判定R屬于第幾范式：

R的候選碼有：BD；主屬性為B、D；

由B?A,D?A可見(jiàn)，非主屬性A對(duì)碼DB為部分函數(shù)依靠，故R?2NF,R?1NF。U={A,B,C,D},F=Fm={A?C,C?A,B?A,D?A}3)將關(guān)系模式R分解為3NF：

全部屬性均在F中出現(xiàn)了；不存在X→A?F，且XA=U。則對(duì)F按一致左部原則分組，有U1={A,C},F1={A?C,C?A}U2={A,B},F2={B?A}U3={A,D},F3={D?A}

?={R1,R2,R3}為保持函數(shù)依靠的分解（算法6.3）。

由于碼BD不包含在Ui中，因此，τ=ρ?{R*}=ρ?{R4}，τ即為所求的分解(算法6.4)，保持了函數(shù)依靠。由算法6.2可以找到相應(yīng)表中的一行可以成為a1,a2,a3,a4，則τ同時(shí)也具有無(wú)損連接性。

四、關(guān)系代數(shù)題（第一題每題5份，其次題5分，共35分）

1.設(shè)有如下所示的關(guān)系S(S#,SNAME,AGE,SEX)、C(C#,CNAME,TEACHER)和SC(S#,C#,GRADE)，試用關(guān)系代數(shù)表達(dá)式表示以下查詢語(yǔ)句：

(1)檢索至少選修“程軍〞老師所授全部課程的學(xué)生姓名(SNAME)。(2)檢索至少選修兩門(mén)課程的學(xué)生學(xué)號(hào)(S#)。

(3)檢索選修課程包含“程軍〞老師所授課程之一的學(xué)生學(xué)號(hào)(S#)。(4)檢索選修全部課程的學(xué)生姓名(SNAME)。

共6頁(yè)，第4頁(yè)

(5)檢索選修課程包含學(xué)號(hào)為2的學(xué)生所修課程的學(xué)生學(xué)號(hào)(S#)。(6)檢索選修課程名為“C語(yǔ)言〞的學(xué)生學(xué)號(hào)(S#)和姓名(SNAME)。

解：此題各個(gè)查詢語(yǔ)句對(duì)應(yīng)的關(guān)系代數(shù)表達(dá)式表示如下：

(1).∏SNAME{s??[∏S#,C#（sc）÷∏C#(σTEACHER=‘程軍’(C))]}(2).∏S#(σ[1]=[4]∧[2]≠[5](SC×SC))(3).∏S#(SC??∏C#(σTEACHER=‘程軍’(C)))(4).∏SNAME{s??[∏S#,C#（sc）÷∏C#(C)]}(5).∏S#,C#（sc）÷∏C#(σS#=’2’(SC))

(6).∏S#,SNAME{s??[∏S#(SC??σCNAME=‘C語(yǔ)言’

2.關(guān)系R和S如下圖所示，試計(jì)算R÷S。（5分）

RABCDabcdabefSabhkCDbdefcdbddlefckcdckef解：

ABabck

共6頁(yè)，第5頁(yè)

(C))]}

五、應(yīng)用題（共20分）

1．（共5分）設(shè)有關(guān)系模式R，U={A,B,C,D}，F(xiàn)={AB?C,C?D,D?A}，

++

（1）計(jì)算(C)，(AB)；（5分）（2）求R的所有候選碼。（5分）解：

（1）(C)+={C,D,A}，(AB)+={A,B,C,D}（2）R的所有候選碼：AB,BC,BD2．（共5分）已知關(guān)系模式R，U={A,B,C,D,E,G}，F(xiàn)={A?B,C?A,CD?E,D?G}，現(xiàn)有一個(gè)分解?={AB,AC,CDE,DG}，請(qǐng)判斷該分解是否具有無(wú)損連接性，并給出判斷依據(jù)和判斷過(guò)程。（10分）解：

(1)構(gòu)造初始表（1分）ABCDEGABa1a2b13b14b15b16ACa1b22a3b24b25b26CDEb31b32a3a4a5b36DGb41b42b43a4b45a6(2)由A?B，有b22改為a2；由C?A，有b31改為a1；CD?E表中無(wú)變化；由D?G，有b36改為a6；則得到變化后的中間表格；（2分）ABCDEGABa1a2b13b14b15b16ACa1a2a3b24b25b26CDEa1b3