數(shù)據(jù)庫設計中的范式理論試題及答案姓名：____________________

一、單項選擇題（每題2分，共10題）

1.范式理論是數(shù)據(jù)庫設計中用于指導表設計的理論，以下哪個不是范式理論的一個層次？

A.第一范式（1NF）

B.第二范式（2NF）

C.第三范式（3NF）

D.第五范式（5NF）

2.一個關系模式滿足第二范式，那么該模式一定滿足以下哪個條件？

A.沒有非主屬性對主鍵的部分函數(shù)依賴

B.主鍵不是超鍵

C.所有屬性都是不可分解的

D.主鍵不能為空

3.關于范式的描述，以下哪個是錯誤的？

A.范式越高，數(shù)據(jù)庫的冗余度越小

B.范式越低，數(shù)據(jù)操作越靈活

C.范式可以保證數(shù)據(jù)的完整性和一致性

D.范式可以減少數(shù)據(jù)冗余和更新異常

4.在第二范式（2NF）中，如果關系模式中的屬性都是不可分解的，那么以下哪種情況不會發(fā)生？

A.部分依賴

B.全依賴

C.函數(shù)依賴

D.超鍵依賴

5.第三范式（3NF）可以消除以下哪種異常？

A.插入異常

B.刪除異常

C.更新異常

D.以上都是

6.如果一個關系模式是第二范式，并且所有的非主屬性都是完全函數(shù)依賴于主鍵，那么這個關系模式至少是以下哪個范式？

A.第一范式

B.第二范式

C.第三范式

D.第四范式

7.在設計數(shù)據(jù)庫表時，以下哪個是符合第三范式（3NF）的要求？

A.學生（學號，姓名，性別，班級號，班主任）

B.學生（學號，姓名，性別，班級號，班級名稱）

C.學生（學號，姓名，性別，專業(yè)名稱，班級號）

D.學生（學號，姓名，性別，班級號，專業(yè)名稱，專業(yè)代碼）

8.關于范式，以下哪種說法是正確的？

A.范式越高，數(shù)據(jù)操作越簡單

B.范式越高，數(shù)據(jù)庫的性能越好

C.范式越高，數(shù)據(jù)庫的靈活性越差

D.范式越高，數(shù)據(jù)庫的存儲空間越小

9.在設計數(shù)據(jù)庫表時，為了消除數(shù)據(jù)冗余，應該遵循以下哪個原則？

A.實體完整性原則

B.引用完整性原則

C.范式原則

D.候選鍵原則

10.以下哪個范式可以確保在刪除記錄時不會刪除不應該刪除的記錄？

A.第一范式

B.第二范式

C.第三范式

D.第四范式

答案：

1.D

2.A

3.B

4.D

5.A

6.A

7.B

8.C

9.C

10.D

二、多項選擇題（每題3分，共10題）

1.以下哪些是數(shù)據(jù)庫設計中的范式？

A.第一范式（1NF）

B.第二范式（2NF）

C.第三范式（3NF）

D.第四范式（4NF）

E.第五范式（5NF）

2.在設計數(shù)據(jù)庫表時，以下哪些是可能引起數(shù)據(jù)冗余的原因？

A.部分依賴

B.全依賴

C.函數(shù)依賴

D.超鍵依賴

E.主鍵依賴

3.以下哪些是范式設計的目的？

A.減少數(shù)據(jù)冗余

B.提高數(shù)據(jù)完整性

C.優(yōu)化查詢性能

D.簡化數(shù)據(jù)操作

E.增加數(shù)據(jù)存儲空間

4.在第二范式（2NF）中，以下哪些是可能存在的依賴關系？

A.部分依賴

B.全依賴

C.函數(shù)依賴

D.超鍵依賴

E.主鍵依賴

5.以下哪些是第三范式（3NF）設計時需要考慮的？

A.消除非主屬性對主鍵的部分依賴

B.消除非主屬性對主鍵的傳遞依賴

C.確保每個非主屬性都完全依賴于主鍵

D.確保每個非主屬性都只依賴于主鍵

E.確保每個非主屬性都是不可分解的

6.以下哪些是第四范式（4NF）設計時需要考慮的？

A.消除非主屬性對主鍵的部分依賴

B.消除非主屬性對主鍵的傳遞依賴

C.消除非主屬性對非主屬性的部分依賴

D.確保每個非主屬性都完全依賴于主鍵

E.確保每個非主屬性都只依賴于主鍵

7.以下哪些是第五范式（5NF）設計時需要考慮的？

A.消除非主屬性對主鍵的部分依賴

B.消除非主屬性對主鍵的傳遞依賴

C.消除非主屬性對非主屬性的部分依賴

D.消除非主屬性對非主屬性的傳遞依賴

E.確保每個非主屬性都完全依賴于主鍵

8.在數(shù)據(jù)庫設計中，以下哪些是范式設計帶來的好處？

A.提高數(shù)據(jù)一致性

B.減少數(shù)據(jù)冗余

C.優(yōu)化查詢性能

D.簡化數(shù)據(jù)操作

E.降低數(shù)據(jù)庫維護成本

9.以下哪些是范式設計可能帶來的問題？

A.增加表的數(shù)量

B.降低查詢性能

C.增加數(shù)據(jù)冗余

D.降低數(shù)據(jù)一致性

E.增加數(shù)據(jù)庫維護成本

10.在設計數(shù)據(jù)庫表時，以下哪些是影響范式選擇的因素？

A.數(shù)據(jù)量大小

B.數(shù)據(jù)更新頻率

C.數(shù)據(jù)查詢需求

D.數(shù)據(jù)存儲空間

E.數(shù)據(jù)操作復雜度

答案：

1.A,B,C,D,E

2.A,B,C,D

3.A,B,C,D

4.A,B,C

5.A,B,C,D

6.A,B,C,D

7.A,B,C,D

8.A,B,C,D,E

9.A,B,C,D

10.A,B,C,D,E

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.第一范式（1NF）要求一個表中的所有字段都是原子性的，即不可再分解。（）

2.如果一個關系模式是第二范式（2NF），那么它一定是第一范式（1NF）。（）

3.在第二范式（2NF）中，非主屬性必須完全依賴于主鍵。（）

4.第三范式（3NF）可以消除數(shù)據(jù)冗余，但不一定能消除插入異常。（）

5.第四范式（4NF）是數(shù)據(jù)庫設計中最嚴格的范式。（）

6.主鍵是唯一能夠確定一個元組的屬性集合。（）

7.范式設計可以提高數(shù)據(jù)庫的查詢性能。（）

8.在數(shù)據(jù)庫設計中，范式越高越好，可以解決所有數(shù)據(jù)問題。（）

9.當一個關系模式中的屬性既依賴于主鍵，又依賴于其他非主屬性時，會產生傳遞依賴。（）

10.范式設計可以減少數(shù)據(jù)庫中的冗余數(shù)據(jù)，從而降低數(shù)據(jù)存儲需求。（）

答案：

1.√

2.√

3.√

4.×

5.×

6.×

7.×

8.×

9.√

10.√

四、簡答題（每題5分，共6題）

1.簡述數(shù)據(jù)庫范式的定義及其在數(shù)據(jù)庫設計中的作用。

2.解釋第一范式（1NF）、第二范式（2NF）和第三范式（3NF）的概念，并說明它們之間的關系。

3.什么是函數(shù)依賴？試舉例說明函數(shù)依賴的概念。

4.為什么在數(shù)據(jù)庫設計中需要遵循范式原則？

5.舉例說明在數(shù)據(jù)庫設計中如何應用范式原則來減少數(shù)據(jù)冗余。

6.在實際應用中，如何選擇合適的范式？請列舉幾個影響選擇范式的因素。

試卷答案如下

一、單項選擇題（每題2分，共10題）

1.D

解析：第五范式（5NF）并不是范式理論中的一個層次，而是在3NF的基礎上對數(shù)據(jù)依賴關系的進一步規(guī)范。

2.A

解析：第二范式要求關系模式是1NF，且非主屬性完全依賴于主鍵，排除了對主鍵的部分函數(shù)依賴。

3.B

解析：范式越低，表之間的關系越復雜，數(shù)據(jù)操作更靈活，但可能會出現(xiàn)更多的數(shù)據(jù)冗余和更新異常。

4.D

解析：在第二范式中，非主屬性不能對主鍵的部分函數(shù)依賴，超鍵依賴是自然存在的，不屬于異常。

5.A

解析：第三范式（3NF）通過消除非主屬性對主鍵的傳遞依賴來消除數(shù)據(jù)冗余，從而避免了插入異常。

6.A

解析：如果關系模式滿足2NF且所有非主屬性都完全依賴于主鍵，則該模式至少是1NF。

7.B

解析：選項B中，班級名稱依賴于班級號，符合3NF，而其他選項中都存在對非主屬性的部分依賴。

8.C

解析：范式越高，數(shù)據(jù)結構越規(guī)范，但可能會降低數(shù)據(jù)庫的靈活性，因為數(shù)據(jù)操作變得更加復雜。

9.C

解析：范式原則旨在通過規(guī)范數(shù)據(jù)結構來減少冗余，優(yōu)化數(shù)據(jù)庫設計。

10.D

解析：在刪除記錄時，第四范式（4NF）可以保證刪除的記錄不會影響其他不應被刪除的記錄。

二、多項選擇題（每題3分，共10題）

1.A,B,C,D,E

解析：所有提到的范式都是數(shù)據(jù)庫設計中常見的范式層次。

2.A,B,C,D

解析：這些是導致數(shù)據(jù)冗余的原因，部分依賴和全依賴可能導致冗余數(shù)據(jù)。

3.A,B,C,D

解析：這些都是范式設計的目的，旨在優(yōu)化數(shù)據(jù)庫結構和數(shù)據(jù)質量。

4.A,B,C

解析：在第二范式中，非主屬性完全依賴于主鍵，不存在超鍵依賴和主鍵依賴。

5.A,B,C,D

解析：這些都是第三范式（3NF）設計時需要考慮的依賴關系。

6.A,B,C,D

解析：這些都是第四范式（4NF）設計時需要考慮的依賴關系，特別是非主屬性對非主屬性的依賴。

7.A,B,C,D

解析：這些都是第五范式（5NF）設計時需要考慮的依賴關系，進一步消除了數(shù)據(jù)冗余。

8.A,B,C,D,E

解析：這些都是范式設計帶來的好處，包括數(shù)據(jù)一致性和減少冗余。

9.A,B,C,D

解析：這些是范式設計可能帶來的問題，如增加表的數(shù)量和降低查詢性能。

10.A,B,C,D,E

解析：這些是影響范式選擇的因素，包括數(shù)據(jù)量、更新頻率和查詢需求。

三、判斷題（每題2分，共10題）

1.√

解析：第一范式要求每個字段都是原子性的，不可再分。

2.√

解析：2NF是建立在1NF基礎上的，要求非主屬性完全依賴于主鍵。

3.√

解析：在2NF中，非主屬性必須完全依賴于主鍵，不能有部分依賴。

4.×

解析：3NF可以消除數(shù)據(jù)冗余，但可能無法完全消除插入異常。

5.×

解析：第四范式并不是最嚴格的范式，5NF是在4NF的基礎上進一步消除了多值依賴。

6.×

解析：主鍵是唯一標識一個元組的屬性集合，但不是唯一確定。

7.×

解析：范式設計可能會提高數(shù)據(jù)一致性，但并不直接提升查詢性能。

8.×

解析：范式設計并非越高越好，應根據(jù)具體需求選擇合適的范式。

9.√

解析：傳遞依賴是指一個屬性依賴于另一個屬性，而該另一個屬性又依賴于第三個屬性。

10.√

解析：范式設計通過規(guī)范數(shù)據(jù)結構，減少冗余，從而降低數(shù)據(jù)存儲需求。

四、簡答題（每題5分，共6題）

1.簡述數(shù)據(jù)庫范式的定義及其在數(shù)據(jù)庫設計中的作用。

解析：數(shù)據(jù)庫范式是一組規(guī)則，用于指導數(shù)據(jù)庫表的設計，以確保數(shù)據(jù)的一致性和減少冗余。在數(shù)據(jù)庫設計中，范式有助于創(chuàng)建結構良好的數(shù)據(jù)庫表，提高數(shù)據(jù)管理效率和準確性。

2.解釋第一范式（1NF）、第二范式（2NF）和第三范式（3NF）的概念，并說明它們之間的關系。

解析：第一范式要求表中所有字段都是不可分解的原子數(shù)據(jù)，第二范式在第一范式的基礎上要求非主屬性完全依賴于主鍵，第三范式在第二范式的基礎上要求非主屬性不依賴于非主屬性，三者之間的關系是遞進的，第二范式是1NF的擴展，第三范式是2NF的擴展。

3.什么是函數(shù)依賴？試舉例說明函數(shù)依賴的概念。

解析：函數(shù)依賴是關系數(shù)據(jù)庫中的一個基本概念，指在一個關系中，一個屬性或屬性組合的值可以由另一個屬性或屬性組合的值唯一確定。例如，在學生表中，學號可以唯一確定學生姓名，即學號→姓名是函數(shù)依賴。

4.為什么在數(shù)據(jù)庫設計中需要遵循范式原則？

解析：遵循范式原則可以確保數(shù)據(jù)的完整性、一致性，減少數(shù)據(jù)冗余，簡化數(shù)據(jù)維護，提高數(shù)據(jù)庫的查詢效率，并增強系統(tǒng)的可擴展性。

5.舉例說明在數(shù)據(jù)庫設