自考本科計算機科學(xué)2025年數(shù)據(jù)庫原理試卷（含答案）考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。在每小題列出的四個選項中，只有一個是符合題目要求的，請將正確選項字母填在題后的括號內(nèi)。）1.下列關(guān)于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的敘述中，正確的是（）。A.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)比文件系統(tǒng)更高級，因此數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)一定比文件系統(tǒng)效率高B.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)減少了數(shù)據(jù)冗余，但增加了數(shù)據(jù)操作的復(fù)雜性C.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)只適用于大型應(yīng)用程序，小型應(yīng)用程序仍宜使用文件系統(tǒng)D.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供了數(shù)據(jù)獨立性，而文件系統(tǒng)則沒有2.關(guān)系模型中，用來唯一標(biāo)識元組（記錄）的屬性或?qū)傩越M稱為（）。A.關(guān)鍵字B.外部關(guān)鍵字C.主屬性D.非主屬性3.關(guān)系代數(shù)中的π操作（投影操作）是指（）。A.從關(guān)系中選擇滿足給定條件的元組B.從關(guān)系中選擇所有元組C.從關(guān)系中選擇特定的屬性列D.對關(guān)系進(jìn)行排序4.下列SQL語句中，用于刪除基本表的是（）。A.DELETEB.DROPC.REMOVED.ERASE5.“所有職工都領(lǐng)工資”這一事實在關(guān)系模型中，可以表示為（）。A.職工.工資ISNOTNULLB.職工.工資>0C.EXISTS(SELECT*FROM工資WHERE工資.職工ID=職工.ID)D.職工.工資ISNOTNULLAND職工.工資>06.在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，實現(xiàn)實體完整性的約束是通過（）。A.外鍵約束B.檢查約束C.主鍵約束D.用戶定義的完整性約束7.第三范式（3NF）要求關(guān)系中的每一個非主屬性，都只依賴于（）。A.其所在的關(guān)系B.該關(guān)系的一個候選鍵C.該關(guān)系的主鍵D.該關(guān)系的全部主鍵8.在數(shù)據(jù)庫事務(wù)管理中，保證事務(wù)原子性的特性是指（）。A.事務(wù)必須是可恢復(fù)的B.事務(wù)必須保證數(shù)據(jù)的一致性C.事務(wù)的執(zhí)行要么全部完成，要么全部不做D.事務(wù)必須盡快完成9.數(shù)據(jù)庫恢復(fù)的主要技術(shù)手段是（）。A.數(shù)據(jù)庫重組織B.數(shù)據(jù)庫重構(gòu)造C.日志記錄和利用日志進(jìn)行恢復(fù)D.建立數(shù)據(jù)庫副本10.在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，視圖是一個（）。A.實際存儲數(shù)據(jù)的物理文件B.存儲數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)C.數(shù)據(jù)的虛擬邏輯視圖D.永久存儲數(shù)據(jù)的集合二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填寫在橫線上。）1.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通常由數(shù)據(jù)庫、__________、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理員和用戶組成。2.關(guān)系模型中，實體間的聯(lián)系通常有三種基本類型：__________、__________和__________。3.SQL語言具有__________、__________、__________和__________的功能。4.關(guān)系數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化理論主要是通過消除關(guān)系中的__________和__________來達(dá)到減少數(shù)據(jù)冗余、避免數(shù)據(jù)不一致的目的。5.并發(fā)控制的主要目的是保證數(shù)據(jù)庫的__________，防止因并發(fā)操作而導(dǎo)致的錯誤結(jié)果。三、簡答題（每小題5分，共20分。）1.簡述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與文件系統(tǒng)的區(qū)別。2.解釋關(guān)系代數(shù)中的選擇操作（σ）和連接操作（∏）的區(qū)別。3.什么是數(shù)據(jù)庫的參照完整性？如何實現(xiàn)參照完整性約束？4.簡述事務(wù)的四個基本特性（ACID）及其含義。四、綜合應(yīng)用題（共40分。）1.（10分）設(shè)有以下關(guān)系模式：職工（職工號：INT，姓名：CHAR(8)，部門號：INT，工資：DECIMAL(10,2)）部門（部門號：INT，部門名：CHAR(10)，地點：CHAR(20)）其中，職工關(guān)系的主鍵是職工號，部門關(guān)系的主鍵是部門號，職工關(guān)系中的“部門號”是部門關(guān)系的外部關(guān)鍵字。請用SQL語句完成以下查詢：a.查詢工資高于所有職工平均工資的職工姓名和工資。b.查詢沒有職工所在的部門信息（部門名和地點）。c.查詢至少有兩位職工的部門的部門名和部門人數(shù)。2.（15分）設(shè)有關(guān)系模式R(U,F)，其中U={A,B,C,D}，F(xiàn)={f1=B→A,f2=C→D,f3=AB→C}。a.判斷關(guān)系模式R滿足第幾范式？并說明理由。b.將關(guān)系模式R轉(zhuǎn)換為3NF（第三范式）。請給出新的關(guān)系模式集合，并說明轉(zhuǎn)換過程。c.若要進(jìn)一步將3NF模式轉(zhuǎn)換為BCNF（Boyce-Codd范式），請給出最終的關(guān)系模式集合，并說明理由。3.（15分）假設(shè)一個銀行賬戶系統(tǒng)需要設(shè)計數(shù)據(jù)庫來管理客戶信息、賬戶信息和交易記錄。請簡述設(shè)計該數(shù)據(jù)庫概念模型（ER圖）的步驟，并說明在設(shè)計中需要考慮的主要實體、屬性以及它們之間的聯(lián)系類型（一對一、一對多、多對多）。不需要繪制ER圖，只需文字描述。---試卷答案一、選擇題1.D2.A3.C4.B5.A6.C7.B8.C9.C10.C二、填空題1.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）2.一對一，一對多，多對多3.數(shù)據(jù)定義（DDL），數(shù)據(jù)操縱（DML），數(shù)據(jù)控制（DCL），數(shù)據(jù)查詢（DQL）4.函數(shù)依賴，數(shù)據(jù)冗余5.一致性三、簡答題1.解析思路：對比數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與文件系統(tǒng)的基本組成、功能、數(shù)據(jù)共享性、獨立性、冗余度、一致性、安全性等方面的差異。*答案要點：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由DB、DBMS、應(yīng)用系統(tǒng)、DBA和用戶組成，提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理功能；文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)的一部分，獨立管理各種類型的文件，數(shù)據(jù)共享性差，缺乏獨立性，冗余度高，一致性難以保證，安全性相對較低。2.解析思路：明確選擇操作（σ）是基于元組選擇，連接操作（∏）是基于屬性列選擇，并舉例說明。*答案要點：選擇操作（σ）是對關(guān)系中的元組進(jìn)行選擇，選擇滿足給定條件的元組。例如，σ工資>1000(職工)會選擇工資大于1000的職工元組。連接操作（∏）是對關(guān)系中的屬性列進(jìn)行選擇，選擇指定的屬性列。例如，π姓名,工資(職工)會選擇職工關(guān)系中的姓名和工資屬性列。兩者操作對象不同，一個作用于元組，一個作用于屬性。3.解析思路：解釋參照完整性的定義，即在關(guān)系中外鍵約束的值必須等于其引用的表的主鍵值或為空。*答案要點：參照完整性是保證關(guān)系之間引用的一致性。它要求關(guān)系中外鍵的值必須是它所引用的表的主鍵值，或者取空值（根據(jù)參照完整性約束的具體設(shè)置）。例如，在學(xué)生和班級關(guān)系中，學(xué)生的班級號是外鍵，它必須引用班級關(guān)系中存在的班級號主鍵，或者為空。實現(xiàn)方式通常是在DBMS中通過設(shè)置外鍵約束來實現(xiàn)。4.解析思路：分別解釋ACID的四個特性：原子性（整個事務(wù)視為一個不可分割的單位）、一致性（事務(wù)執(zhí)行保證數(shù)據(jù)庫從一個一致性狀態(tài)變到另一個一致性狀態(tài)）、隔離性（并發(fā)執(zhí)行的事務(wù)彼此隔離，互不干擾）、持久性（事務(wù)一旦提交，其對數(shù)據(jù)庫的更改永久保存）。*答案要點：原子性（Atomicity）：事務(wù)是不可分割的最小工作單元，事務(wù)中的所有操作要么全部完成，要么全部不做。一致性（Consistency）：事務(wù)必須保證數(shù)據(jù)庫從一個一致性狀態(tài)轉(zhuǎn)移到另一個一致性狀態(tài)。隔離性（Isolation）：并發(fā)執(zhí)行的事務(wù)之間互不干擾，如同串行執(zhí)行一樣。持久性（Durability）：一旦事務(wù)提交，其對數(shù)據(jù)庫的所有更改都永久保存，即使系統(tǒng)發(fā)生故障也不會丟失。四、綜合應(yīng)用題1.解析思路：分別針對a、b、c三個子問題，選擇合適的SQL語句。a.使用子查詢找到平均工資，然后用選擇操作找到高于平均工資的職工。b.使用LEFTJOIN或EXISTS，查找職工表中部門號不存在于部門表中的職工，或者直接用NOTEXISTS查找部門表中不存在于職工表部門號中的部門。c.使用GROUPBY對部門號分組，然后用HAVING子句篩選出組內(nèi)人數(shù)大于等于2的部門。*答案：a.`SELECT姓名,工資FROM職工WHERE工資>(SELECTAVG(工資)FROM職工)`b.`SELECT部門.部門名,部門.地點FROM部門LEFTJOIN職工ON部門.部門號=職工.部門號WHERE職工.職工號ISNULL`或者`SELECT部門.部門名,部門.地點FROM部門WHERENOTEXISTS(SELECT*FROM職工WHERE職工.部門號=部門.部門號)`c.`SELECT部門.部門名,COUNT(職工.職工號)AS部門人數(shù)FROM部門JOIN職工ON部門.部門號=職工.部門號GROUPBY部門.部門號HAVINGCOUNT(職工.職工號)>=2`2.解析思路：a.判斷范式首先看是否存在非主屬性對鍵的部分依賴。R的候選鍵是ACD（由BC→A和C→D推出AC→AD→ACD，ACD→BCD→ACD，所以ACD是超鍵，也是候選鍵）。非主屬性B、C依賴于部分鍵BC，因此R不滿足2NF。b.轉(zhuǎn)換為3NF，需要消除非主屬性對候選鍵的部分依賴和傳遞依賴。首先分解掉對部分鍵BC的部分依賴B→A，得到R1(U1,F1)=(B,A,{f1=B→A})和R2(U2,F2)=(C,D,{f2=C→D})。然后看R1，非主屬性A只依賴于鍵B，滿足3NF。看R2，非主屬性D只依賴于鍵C，滿足3NF。所以R1和R2都是3NF模式，R=R1∪R2。c.檢查3NF模式R1(B,A)和R2(C,D)是否存在傳遞依賴。R1中無傳遞依賴。R2中，若存在屬性E，使得C→D→E且E不屬于任何候選鍵，則為傳遞依賴。題目未給，按現(xiàn)有屬性看無傳遞依賴。因此R1和R2已經(jīng)是BCNF模式。如果題目暗示存在傳遞依賴，則需進(jìn)一步分解。但基于現(xiàn)有屬性，認(rèn)為已是BCNF。*答案：a.R不滿足2NF。因為其候選鍵為ACD，非主屬性B依賴于部分鍵BC，存在部分依賴。b.R轉(zhuǎn)換為3NF的模式集合為：R1(B,A,{f1=B→A})和R2(C,D,{f2=C→D})。轉(zhuǎn)換過程是先找出非主屬性對候選鍵的部分依賴（B→A），將其對應(yīng)的屬性組與依賴它的鍵一起分離出來形成新的關(guān)系模式R1，然后R2中非主屬性D只依賴于C，已滿足3NF。最終R=R1∪R2。c.基于上述轉(zhuǎn)換，R1和R2均為BCNF模式。因此最終的關(guān)系模式集合為：R1(B,A)和R2(C,D)。理由是R1中B是鍵，A只依賴B；R2中C是鍵，D只依賴C。不存在非主屬性對鍵的傳遞依賴。3.解析思路：按照ER圖設(shè)計步驟：1.確定實體；2.確定實體的屬性；3.確定實體間的聯(lián)系及聯(lián)系的類型；4.畫出ER圖（此處不畫，文字描述即可）。實體通常包括客戶、賬戶、交易。屬性為客戶號、姓名、地址等；賬戶號、類型、余額等；交易號、時間、金額、涉及賬戶等。聯(lián)系為客戶與賬戶的一對多（一個客戶可有多賬戶），賬戶與交易的一對多（一個賬戶可有多交易），交易與賬戶的多對多（一筆交易涉及借方和貸方賬戶）。用文字描述這些實體、屬性和聯(lián)系。*答案要點：設(shè)計步驟：1）識別實體：客戶（Customer），賬戶（Account），交易（Transaction）。2）確定屬性：客戶實體的屬性有客戶號（主鍵）、姓名、地址、電話等；賬戶實體的屬性有賬戶號（