2025年P(guān)ython二級考試試卷：Python數(shù)據(jù)庫編程與應(yīng)用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、簡述關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的三種基本關(guān)系運(yùn)算，并分別舉例說明其作用。二、請解釋SQL語句中`JOIN`操作的原理，并說明至少三種不同的`JOIN`類型（如INNERJOIN,LEFTJOIN等）及其主要區(qū)別。三、假設(shè)有一個名為`students`的數(shù)據(jù)庫表，包含以下字段：`id`（主鍵，整數(shù)類型），`name`（姓名，字符串類型），`age`（年齡，整數(shù)類型），`gender`（性別，字符串類型，值為'M'或'F'），`grade`（成績，浮點(diǎn)數(shù)類型）。請分別編寫SQL語句，完成以下操作：1.查詢所有學(xué)生的姓名和年齡。2.查詢成績在90分以上的學(xué)生信息（包括所有字段）。3.查詢平均成績最高的學(xué)生的姓名和平均成績。4.向表中插入一條新學(xué)生記錄，記錄信息為：ID=1005,Name='張三',Age=20,Gender='M',Grade=88.5。5.更新ID為1001的學(xué)生的成績?yōu)?5分。6.刪除ID為1006的學(xué)生記錄。四、使用Python的`sqlite3`庫（或指定庫），編寫代碼片段完成以下任務(wù)：1.連接到一個名為`test.db`的SQLite數(shù)據(jù)庫（如果數(shù)據(jù)庫不存在，則創(chuàng)建它）。2.創(chuàng)建一個名為`employees`的表，包含以下字段：`id`（整數(shù)主鍵，自增），`first_name`（字符串），`last_name`（字符串），`email`（字符串，唯一），`salary`（浮點(diǎn)數(shù)）。3.插入至少三行員工數(shù)據(jù)。4.查詢所有員工的姓名和薪水。5.查詢薪水高于平均薪水的所有員工的郵箱地址。6.關(guān)閉數(shù)據(jù)庫連接。五、假設(shè)你已經(jīng)完成了第四題中數(shù)據(jù)庫和`employees`表的創(chuàng)建與數(shù)據(jù)插入。請編寫Python代碼，使用`sqlite3`庫完成以下操作：1.查詢`employees`表中`salary`字段的最大值和最小值。2.按照薪水（`salary`）從高到低排序，查詢前兩名員工的全部信息。3.查詢名為'John'的員工數(shù)量。4.如果存在名為'Jane'的員工，則將其薪水提高10%；如果不存在，則不執(zhí)行任何操作。5.使用事務(wù)完成以下兩個操作：將所有員工的薪水普遍提高5%；然后向`employees`表中插入一條新記錄：ID為自動生成，`first_name='New'`,`last_name='Employee'`,`email='new@'`,`salary=50000.0`。如果插入過程中發(fā)生任何錯誤，則回滾事務(wù)。六、設(shè)計一個簡單的Python程序，用于管理一個個人待辦事項列表。要求使用`sqlite3`庫創(chuàng)建一個名為`tasks`的數(shù)據(jù)庫表，表結(jié)構(gòu)包括：`id`（整數(shù)主鍵，自增），`task`（字符串，待辦事項描述），`completed`（布爾值，表示是否完成）。程序應(yīng)提供以下功能，并通過簡單的文本菜單讓用戶選擇操作：1.添加新的待辦事項。2.顯示所有待辦事項列表。3.標(biāo)記特定的待辦事項為已完成。4.刪除特定的待辦事項。5.退出程序。請描述實(shí)現(xiàn)上述功能的Python代碼結(jié)構(gòu)，包括主要的函數(shù)定義思路和數(shù)據(jù)庫操作邏輯。無需編寫完整的代碼，但需清晰說明關(guān)鍵步驟和SQL語句的使用。試卷答案一、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的三種基本關(guān)系運(yùn)算為選擇（SELECT）、投影（PROJECTION）和連接（JOIN）。*選擇（SELECT）：從關(guān)系（表）中選出滿足特定條件的元組（行）。例如，`SELECT*FROMstudentsWHEREage>18;`這個查詢從`students`表中選擇所有年齡大于18歲的學(xué)生記錄。*投影（PROJECTION）：從關(guān)系（表）中選出指定的屬性（列），并刪除重復(fù)的元組。例如，`SELECTnameFROMstudents;`這個查詢從`students`表中選擇所有學(xué)生的姓名，不包含其他字段，并且如果有多名學(xué)生同名，則只顯示一個姓名。*連接（JOIN）：將兩個或多個關(guān)系（表）根據(jù)它們之間的共同屬性（通常通過主外鍵關(guān)聯(lián)）組合成一個新的關(guān)系（表）。例如，假設(shè)有`students`表和`grades`表，可以通過`student_id`字段將它們連接起來，查詢每個學(xué)生的姓名和對應(yīng)的成績：`SELECT,grades.gradeFROMstudentsINNERJOINgradesONstudents.student_id=grades.student_id;`INNERJOIN將只返回兩個表中都有匹配的學(xué)生記錄。二、SQL語句中的`JOIN`操作用于結(jié)合兩個或多個表中有關(guān)聯(lián)的行。其原理是基于兩個表之間的共同列（通常是主鍵和外鍵）來匹配行，從而創(chuàng)建一個虛擬的臨時結(jié)果集，看起來像是一個新表。*INNERJOIN(內(nèi)連接)：返回兩個表中滿足連接條件的行。只有當(dāng)左表和右表的連接字段值相等時，對應(yīng)的行才會出現(xiàn)在結(jié)果集中。例如，`INNERJOINstudentsONcourses.student_id=students.id;`只返回那些選修了課程的學(xué)生記錄。*LEFTJOIN(左連接)：返回左表的所有行，以及右表中滿足連接條件的行。如果左表的某行在右表中沒有匹配的行，那么在結(jié)果集中，右表的相關(guān)列將為NULL。例如，`LEFTJOINstudentsONcourses.student_id=students.id;`返回所有課程的信息，以及選修了這些課程的學(xué)生信息；對于那些沒有選修任何課程的學(xué)生，他們的信息也會出現(xiàn)在結(jié)果集中，但相關(guān)課程列將為NULL。*RIGHTJOIN(右連接)：與LEFTJOIN相反，返回右表的所有行，以及左表中滿足連接條件的行。如果右表的某行在左表中沒有匹配的行，那么在結(jié)果集中，左表的相關(guān)列將為NULL。例如，`RIGHTJOINstudentsONcourses.student_id=students.id;`返回所有學(xué)生的信息，以及他們選修的課程信息；對于那些沒有選修任何課程的學(xué)生，他們的信息也會出現(xiàn)在結(jié)果集中，但相關(guān)課程列將為NULL。*FULLOUTERJOIN(全外連接)：返回左表和右表中的所有行。如果某行在另一個表中沒有匹配，則那個表中對應(yīng)的位置顯示NULL。例如，`FULLOUTERJOINstudentsONcourses.student_id=students.id;`返回所有學(xué)生和所有課程的信息。如果學(xué)生沒有選課，則他們的課程信息為NULL；如果課程沒有學(xué)生選，則學(xué)生的信息為NULL。三、```sql--1.查詢所有學(xué)生的姓名和年齡。SELECTname,ageFROMstudents;--2.查詢成績在90分以上的學(xué)生信息（包括所有字段）。SELECT*FROMstudentsWHEREgrade>90;--3.查詢平均成績最高的學(xué)生的姓名和平均成績。SELECTname,AVG(grade)ASaverage_gradeFROMstudentsGROUPBYnameORDERBYaverage_gradeDESCLIMIT1;--4.向表中插入一條新學(xué)生記錄。INSERTINTOstudents(id,name,age,gender,grade)VALUES(1005,'張三',20,'M',88.5);--5.更新ID為1001的學(xué)生的成績?yōu)?5分。UPDATEstudentsSETgrade=95WHEREid=1001;--6.刪除ID為1006的學(xué)生記錄。DELETEFROMstudentsWHEREid=1006;```四、```pythonimportsqlite3#1.連接到名為test.db的SQLite數(shù)據(jù)庫（如果不存在則創(chuàng)建）。conn=sqlite3.connect('test.db')cursor=conn.cursor()#2.創(chuàng)建名為employees的表。cursor.execute('''CREATETABLEIFNOTEXISTSemployees(idINTEGERPRIMARYKEYAUTOINCREMENT,first_nameTEXTNOTNULL,last_nameTEXTNOTNULL,emailTEXTUNIQUENOTNULL,salaryREALNOTNULL);''')#3.插入至少三行員工數(shù)據(jù)。cursor.execute("INSERTINTOemployees(first_name,last_name,email,salary)VALUES('Alice','Smith','alice@',70000.0);")cursor.execute("INSERTINTOemployees(first_name,last_name,email,salary)VALUES('Bob','Johnson','bob@',72000.0);")cursor.execute("INSERTINTOemployees(first_name,last_name,email,salary)VALUES('Charlie','Brown','charlie.brown@',68000.0);")#4.查詢所有員工的姓名和薪水。cursor.execute("SELECTfirst_name,last_name,salaryFROMemployees;")results_part4=cursor.fetchall()#(注意：在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)使用for循環(huán)處理結(jié)果或轉(zhuǎn)換為列表等)#5.查詢薪水高于平均薪水的所有員工的郵箱地址。cursor.execute("SELECTemailFROMemployeesWHEREsalary>(SELECTAVG(salary)FROMemployees);")results_part5=cursor.fetchall()#(注意：在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)使用for循環(huán)處理結(jié)果或轉(zhuǎn)換為列表等)#6.關(guān)閉數(shù)據(jù)庫連接。cursor.close()conn.close()```五、```pythonimportsqlite3#假設(shè)數(shù)據(jù)庫和employees表已如第四題所述創(chuàng)建并包含數(shù)據(jù)。conn=sqlite3.connect('test.db')cursor=conn.cursor()#1.查詢salary字段的最大值和最小值。cursor.execute("SELECTMAX(salary),MIN(salary)FROMemployees;")max_salary,min_salary=cursor.fetchone()#max_salary,min_salary包含結(jié)果#2.按照salary從高到低排序，查詢前兩名員工的全部信息。cursor.execute("SELECT*FROMemployeesORDERBYsalaryDESCLIMIT2;")results_part2=cursor.fetchall()#(注意：在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)使用for循環(huán)處理結(jié)果或轉(zhuǎn)換為列表等)#3.查詢名為'John'的員工數(shù)量。cursor.execute("SELECTCOUNT(*)FROMemployeesWHEREfirst_name='John';")john_count=cursor.fetchone()[0]#john_count包含結(jié)果#4.如果存在名為'Jane'的員工，則將其薪水提高10%；如果不存在，則不執(zhí)行任何操作。cursor.execute("UPDATEemployeesSETsalary=salary*1.10WHEREfirst_name='Jane';")#(即使沒有Jane，此語句也不會報錯，只是沒有行被更新)#5.使用事務(wù)完成以下兩個操作：提高所有薪水5%；然后插入新記錄。如果插入失敗則回滾。try:conn.execute('BEGIN')#開始事務(wù)cursor.execute("UPDATEemployeesSETsalary=salary*1.05;")cursor.execute("INSERTINTOemployees(first_name,last_name,email,salary)VALUES('New','Employee','new@',50000.0);")mit()#提交事務(wù)exceptsqlite3.Errorase:conn.rollback()#回滾事務(wù)print("Anerroroccurred:",e)finally:cursor.close()conn.close()```六、程序設(shè)計思路：1.初始化數(shù)據(jù)庫連接和表：使用`sqlite3.connect('tasks.db')`連接到`tasks`數(shù)據(jù)庫。如果數(shù)據(jù)庫不存在，它將被創(chuàng)建。使用`cursor.execute()`執(zhí)行SQL語句創(chuàng)建`tasks`表（如果不存在），表結(jié)構(gòu)包含`id`（自增主鍵）、`task`（文本）、`completed`（布爾值）。2.主菜單循環(huán)：程序進(jìn)入一個主循環(huán)，持續(xù)顯示菜單選項（添加、顯示、標(biāo)記完成、刪除、退出）并等待用戶輸入選擇。3.添加待辦事項：當(dāng)用戶選擇“添加”時，提示用戶輸入待辦事項的描述。使用`cursor.execute("INSERTINTOtasks(task,completed)VALU