教學(xué)管理數(shù)據(jù)庫第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論-課后習(xí)題解答

PAGEPAGE1第1章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論習(xí)題11．選擇題（1）B（2）A（3）A（4）C（5）D（6）D（7）C（8）A（9）B（10）C（11）D（12）B2．填空題（1）人工管理階段，文件管理階段，數(shù)據(jù)庫管理階段，數(shù)據(jù)庫管理階段（2）數(shù)據(jù)集合，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（3）層次模型，網(wǎng)狀模型，關(guān)系模型，關(guān)系模型（4）關(guān)系，表，元組，屬性，記錄，字段（5）結(jié)構(gòu)，關(guān)系模式，元組（6）選擇，投影，連接（7）空值（8）1:n或一對(duì)多（9）學(xué)生關(guān)系中的“班級(jí)號(hào)”（10）（A,B）R1(A,D)和R2(A,B,C)（11）F1=（A→B，A→C，A→D）（12）關(guān)系3．問答題（1）答：計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)管理技術(shù)經(jīng)歷了人工管理、文件管理和數(shù)據(jù)庫管理等發(fā)展階段。人工管理階段的數(shù)據(jù)管理是以人工管理方式進(jìn)行的，不需要將數(shù)據(jù)長(zhǎng)期保存，由應(yīng)用程序管理數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)有冗余，無法實(shí)現(xiàn)共享，數(shù)據(jù)對(duì)程序不具有獨(dú)立性。文件管理階段利用操作系統(tǒng)的文件管理功能，將相關(guān)數(shù)據(jù)按一定的規(guī)則構(gòu)成文件，通過文件系統(tǒng)對(duì)文件中的數(shù)據(jù)進(jìn)行存取和管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的文件管理方式。數(shù)據(jù)可以長(zhǎng)期保存，數(shù)據(jù)對(duì)程序有一定獨(dú)立性，但數(shù)據(jù)的共享性差、冗余度大，容易造成數(shù)據(jù)不一致，數(shù)據(jù)獨(dú)立性差，數(shù)據(jù)之間缺乏有機(jī)的聯(lián)系，缺乏對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一控制和管理。在數(shù)據(jù)庫管理階段，由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的控制和管理，在應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫之間保持較高的獨(dú)立性，數(shù)據(jù)具有完整性、一致性和安全性高等特點(diǎn)，并且具有充分的共享性，有效地減少了數(shù)據(jù)冗余。數(shù)據(jù)庫技術(shù)的不斷發(fā)展，產(chǎn)生了許多新型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，包括分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫系統(tǒng)、多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等，為復(fù)雜數(shù)據(jù)的管理以及數(shù)據(jù)庫技術(shù)的應(yīng)用開辟新的途徑。（2）答：實(shí)體之間的聯(lián)系有3種類型：一對(duì)一（1:1）、一對(duì)多（1:n）、多對(duì)多（m:n）。例如，一位乘客只能坐一個(gè)機(jī)位，一個(gè)機(jī)位只能由一位乘客乘坐，所以乘客和飛機(jī)機(jī)位之間的聯(lián)系是1:1的聯(lián)系。一個(gè)班級(jí)有許多學(xué)生，而一個(gè)學(xué)生只能編入某一個(gè)班級(jí)，所以班級(jí)和學(xué)生之間的聯(lián)系是1:n的聯(lián)系。一個(gè)教師可以講授多門課程，同一門課程也可以由多個(gè)教師講授，所以教師和課程之間的聯(lián)系是m:n的聯(lián)系。（3）答：數(shù)據(jù)獨(dú)立性是指應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間相互獨(dú)立。在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，因?yàn)椴捎昧藬?shù)據(jù)庫的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)，保證了數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的獨(dú)立性。在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)改變時(shí)，不影響數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)，這樣保證了數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性。在全局邏輯結(jié)構(gòu)改變時(shí)，不影響用戶的局部邏輯結(jié)構(gòu)以及應(yīng)用程序，這樣就保證了數(shù)據(jù)的邏輯獨(dú)立性。（4）答：R∪S={(a1，b1，c1)，(a2，b2，c1)，(a3，b2，c3)，(a2，b2，c2)，(a3，b3，c4)}R∩S={(a1，b1，c1)}R-S={(a2，b2，c1)，(a3，b2，c3)}π(A，B)(R)={(a1，b1)，(a2，b2)，(a3，b2)}（5）答：關(guān)系運(yùn)算式如下：①σ年齡>25(研究生)②σ職稱='教授'(導(dǎo)師)③π（研究生編號(hào)，研究生姓名）(σ姓名='王南'(導(dǎo)師研究生))，其中連接的條件為“導(dǎo)師.導(dǎo)師編號(hào)=研究生.導(dǎo)師編號(hào)”。④π（導(dǎo)師編號(hào)，姓名，職稱）(σ研究生姓名='李四'(導(dǎo)師研究生))，其中連接的條件為“導(dǎo)師.導(dǎo)師編號(hào)=研究生.導(dǎo)師編號(hào)”。（6）答：①R的所有函數(shù)依賴關(guān)系：編號(hào)→姓名，編號(hào)→出生年月，編號(hào)→專業(yè)，編號(hào)→班級(jí)，專業(yè)→輔導(dǎo)員②候選關(guān)鍵字：編號(hào)③因?yàn)镽存在傳遞函數(shù)依賴：編號(hào)→輔導(dǎo)員，所以R不是3NF。將R分解為3NF：R1（編號(hào)，姓名，出生年月，專業(yè)，班級(jí)）和R2（專業(yè)，輔導(dǎo)員）（7）答：①滿足的E-R圖如下。②將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型如下：科研項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)，項(xiàng)目名稱，主持人，經(jīng)費(fèi)，下達(dá)部門），其中項(xiàng)目編號(hào)是關(guān)鍵字科研人員（編號(hào)，姓名，性別，專業(yè)，技術(shù)職稱），其中編號(hào)是關(guān)鍵字參加（項(xiàng)目編號(hào)，編號(hào)，參加時(shí)間），其中（項(xiàng)目編號(hào)，編號(hào)）是關(guān)鍵字，項(xiàng)目編號(hào)或編號(hào)是外部關(guān)鍵字③查詢某科研人員參加了哪些科研項(xiàng)目的關(guān)系運(yùn)算。（a）對(duì)科研項(xiàng)目、科研人員及參加3個(gè)關(guān)系表進(jìn)行連接運(yùn)算，設(shè)連接結(jié)果關(guān)系為R，則有R=R（科研項(xiàng)目.項(xiàng)目編號(hào)，科研項(xiàng)目.項(xiàng)目名稱，科研項(xiàng)目.主持人，科研項(xiàng)目.經(jīng)費(fèi)，科研項(xiàng)目.下達(dá)部門，科研人員.編號(hào)，科研人員.姓名，科研人員.性別，科研人員.專業(yè)，科研人員.技術(shù)職稱，參加.項(xiàng)目編號(hào)，參加.編號(hào)，參加.參加時(shí)間），R包含了原3個(gè)關(guān)系的全部屬性。（b）對(duì)（a）的結(jié)果R進(jìn)行選擇運(yùn)算，選擇條件是：科研項(xiàng)目.項(xiàng)目編號(hào)=參加.項(xiàng)目編號(hào)And科研人員.編號(hào)=參加.編號(hào)將步驟（a）和（b）合起來通常稱為有條件的連接運(yùn)算，實(shí)際運(yùn)算過程是作為一個(gè)運(yùn)算步驟進(jìn)行的。（c）對(duì)（b）的結(jié)果進(jìn)行選擇運(yùn)算，選擇條件是“編號(hào)=欲查詢?nèi)藛T的編號(hào)”。④查詢某個(gè)科研項(xiàng)目的全體參與人員的關(guān)系運(yùn)算。（a）對(duì)科研項(xiàng)目、科研人員及參加3個(gè)關(guān)系表進(jìn)行連接運(yùn)算，設(shè)連接結(jié)果關(guān)系為R，則R=R（科研項(xiàng)目.項(xiàng)目編號(hào)，科研項(xiàng)目.項(xiàng)目名稱，科研項(xiàng)目.主持人，科研項(xiàng)目.經(jīng)費(fèi)，科研項(xiàng)目.下達(dá)部門，科研人員.編號(hào)，科研人員.姓名，科研人員.性別，科研人員.專業(yè)，科研人員.技術(shù)職稱，參加.項(xiàng)目編號(hào)，參加.編號(hào)，參加.參加時(shí)間），R包含了原3個(gè)關(guān)系的全部屬性。（b）對(duì)（a）的結(jié)果R進(jìn)行選擇運(yùn)算，選擇條件是：科研項(xiàng)目.項(xiàng)目編號(hào)=參加.項(xiàng)目編號(hào)And科