2025年《數(shù)據(jù)庫原理及應用》模擬試卷答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，若屬性A是關(guān)系R的主碼，屬性B是關(guān)系S的主碼且在R中作為外碼存在，則以下描述正確的是（）。A.A和B必須同名B.B的取值必須在R中A的取值范圍內(nèi)C.A和B的域可以不同D.R中A的取值必須在S中B的取值范圍內(nèi)答案：D2.以下關(guān)于關(guān)系代數(shù)中自然連接（NaturalJoin）的描述，錯誤的是（）。A.自動去除重復的屬性列B.基于所有同名屬性列進行等值連接C.結(jié)果關(guān)系的屬性是兩關(guān)系屬性的并集D.與θ連接（θ為=）在同名屬性列上的結(jié)果等價答案：C3.事務的ACID特性中，“一致性”指的是（）。A.事務執(zhí)行前后數(shù)據(jù)庫狀態(tài)保持合法B.多個事務并發(fā)執(zhí)行時互不干擾C.事務一旦提交，其結(jié)果永久保存D.事務中的操作要么全做，要么全不做答案：A4.某關(guān)系模式R（A,B,C,D），函數(shù)依賴集F={AB→C,C→D,D→A}，則R的候選碼是（）。A.ABB.BCC.BDD.CD答案：C（推導：BD+={B,D,A,C}，覆蓋所有屬性）5.以下索引類型中，最適合范圍查詢（如查詢年齡在20-30歲之間的記錄）的是（）。A.B+樹索引B.哈希索引C.位圖索引D.全文索引答案：A（B+樹支持順序訪問，適合范圍查詢）6.在數(shù)據(jù)庫設計中，“將E-R模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式”屬于（）階段的任務。A.需求分析B.概念結(jié)構(gòu)設計C.邏輯結(jié)構(gòu)設計D.物理結(jié)構(gòu)設計答案：C7.若事務T1對數(shù)據(jù)X加了S鎖（共享鎖），則其他事務（）。A.只能對X加S鎖B.只能對X加X鎖（排他鎖）C.不能對X加任何鎖D.可以對X加S鎖或X鎖答案：A（S鎖允許其他事務加S鎖，但禁止X鎖）8.以下關(guān)于視圖（View）的描述，錯誤的是（）。A.視圖是虛擬表，不存儲實際數(shù)據(jù)B.視圖可以簡化復雜查詢C.所有視圖都支持更新操作（INSERT/UPDATE/DELETE）D.視圖可以用于數(shù)據(jù)安全控制答案：C（只有滿足一定條件的視圖才支持更新）9.分布式數(shù)據(jù)庫中，“數(shù)據(jù)分片”的主要目的是（）。A.提高數(shù)據(jù)冗余度B.優(yōu)化查詢性能C.簡化事務管理D.保證數(shù)據(jù)一致性答案：B（通過將數(shù)據(jù)分布到不同節(jié)點，減少數(shù)據(jù)傳輸量）10.某數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，通過日志文件將事務未完成的部分回滾，此過程屬于（）。A.介質(zhì)故障恢復B.事務故障恢復C.系統(tǒng)故障恢復D.計算機病毒恢復答案：B（事務故障需要撤銷未完成的事務）二、填空題（每空1分，共15分）1.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）的核心功能是______。（數(shù)據(jù)管理與控制）2.關(guān)系模型的三類完整性約束是實體完整性、參照完整性和______。（用戶定義的完整性）3.關(guān)系代數(shù)中，σ（選擇）操作的條件是______。（元組屬性滿足的邏輯表達式）4.事務的隔離級別中，“可重復讀”允許的異常是______。（幻讀）5.關(guān)系模式分解的兩個重要準則是______和保持函數(shù)依賴。（無損連接性）6.B+樹索引中，所有葉子節(jié)點通過______鏈接，支持順序訪問。（雙向指針）7.數(shù)據(jù)庫設計中，E-R模型的三個基本要素是實體、屬性和______。（聯(lián)系）8.并發(fā)控制的主要技術(shù)是______和時間戳排序。（封鎖機制）9.數(shù)據(jù)倉庫的三個關(guān)鍵特性是面向主題、______和集成性。（非易失性/穩(wěn)定性）10.在SQL中，用于限制分組統(tǒng)計結(jié)果的子句是______。（HAVING）11.數(shù)據(jù)庫恢復的基礎是______，其記錄了事務對數(shù)據(jù)的所有更新操作。（日志文件）12.分布式數(shù)據(jù)庫的“分布透明性”包括分片透明、位置透明和______。（局部數(shù)據(jù)模型透明）13.若關(guān)系模式R∈3NF，則其不存在非主屬性對候選碼的______函數(shù)依賴。（傳遞）14.存儲過程的優(yōu)點包括提高執(zhí)行效率、減少網(wǎng)絡傳輸和______。（增強安全性）15.數(shù)據(jù)挖掘的常見任務有分類、聚類、關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘和______。（預測）三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述關(guān)系模型中主碼（PrimaryKey）和候選碼（CandidateKey）的區(qū)別與聯(lián)系。答：候選碼是能唯一標識關(guān)系中一個元組的最小屬性集（無冗余屬性）；主碼是從候選碼中選定的一個，用于唯一標識元組。聯(lián)系：主碼一定是候選碼，候選碼可能有多個，主碼是其中之一。區(qū)別：候選碼是“候選”身份，主碼是“選定”的執(zhí)行身份。2.說明事務并發(fā)執(zhí)行可能導致的三類異常，并舉例說明。答：（1）丟失修改：事務T1和T2同時修改同一數(shù)據(jù)，T1的修改被T2覆蓋。例如，T1將賬戶余額從1000改為1500，T2同時改為1200，最終余額為1200，丟失T1的修改。（2）不可重復讀：T1讀取數(shù)據(jù)后，T2修改該數(shù)據(jù)并提交，T1再次讀取結(jié)果不同。例如，T1第一次讀某商品庫存為100，T2將庫存改為80并提交，T1第二次讀得80，與第一次不一致。（3）幻讀：T1按條件查詢數(shù)據(jù)后，T2插入/刪除符合條件的數(shù)據(jù)，T1再次查詢結(jié)果行數(shù)變化。例如，T1查詢年齡>30的員工有5人，T2插入1名年齡>30的員工并提交，T1再次查詢得6人，出現(xiàn)“幻覺”。3.簡述數(shù)據(jù)庫設計中“范式”的作用，并說明1NF、2NF、3NF的區(qū)別。答：范式用于規(guī)范關(guān)系模式，減少數(shù)據(jù)冗余和更新異常。1NF要求屬性不可再分（原子性）；2NF要求消除非主屬性對候選碼的部分函數(shù)依賴（完全依賴）；3NF要求消除非主屬性對候選碼的傳遞函數(shù)依賴（直接依賴）。例如，關(guān)系模式R（學號，姓名，課程號，成績），若候選碼是（學號，課程號），則姓名部分依賴于學號（部分依賴），不滿足2NF；若存在學號→系別，系別→系主任，則系主任傳遞依賴于學號，不滿足3NF。4.比較聚集索引（ClusteredIndex）和非聚集索引（Non-clusteredIndex）的異同。答：相同點：均用于加速數(shù)據(jù)查詢；基于B+樹或其他結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。不同點：（1）存儲方式：聚集索引決定數(shù)據(jù)行的物理存儲順序（數(shù)據(jù)與索引一體）；非聚集索引獨立存儲，數(shù)據(jù)行物理順序與索引無關(guān)。（2）數(shù)量限制：一個表最多1個聚集索引；可多個非聚集索引。（3）查詢效率：聚集索引對范圍查詢（如按時間排序）更高效；非聚集索引對精確查找（如按ID查詢）可能需回表操作。（4）更新影響：聚集索引更新（如修改索引列值）會導致數(shù)據(jù)行物理移動，成本更高。5.說明數(shù)據(jù)庫備份與日志文件在故障恢復中的作用。答：備份是數(shù)據(jù)庫的歷史副本，用于介質(zhì)故障（如磁盤損壞）時恢復到備份時間點的狀態(tài)；日志文件記錄事務的所有更新操作（包括未提交事務），用于：（1）事務故障恢復：撤銷未完成的事務（UNDO）；（2）系統(tǒng)故障恢復：重做已提交但未寫入磁盤的事務（REDO）；（3）介質(zhì)故障恢復：結(jié)合備份和日志，將數(shù)據(jù)庫恢復到故障前的最新狀態(tài)。例如，若數(shù)據(jù)庫在備份后發(fā)生故障，首先用備份恢復到備份時間點，再通過日志重做備份后提交的事務，確保數(shù)據(jù)一致性。四、設計題（共15分）某圖書管理系統(tǒng)的業(yè)務需求如下：-圖書信息包括：書號（唯一）、書名、作者、出版社、出版時間；-讀者信息包括：讀者ID（唯一）、姓名、性別、聯(lián)系方式；-借閱關(guān)系：讀者可借閱多本圖書，每本圖書可被多個讀者借閱（不同時間），需記錄借閱日期和應還日期；-出版社信息包括：出版社ID（唯一）、名稱、地址、聯(lián)系電話。要求：（1）繪制該系統(tǒng)的E-R圖（需標注實體、屬性、聯(lián)系及聯(lián)系類型）；（2）將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式（要求達到3NF），并注明主碼和外碼。答：（1）E-R圖描述：-實體：圖書（書號，書名，作者，出版社ID）、讀者（讀者ID，姓名，性別，聯(lián)系方式）、出版社（出版社ID，名稱，地址，聯(lián)系電話）；-聯(lián)系：借閱（讀者，圖書），聯(lián)系類型為多對多（N:M），屬性：借閱日期、應還日期；-出版社與圖書的聯(lián)系：出版（1:N，一個出版社出版多本圖書，一本圖書由一個出版社出版）。（2）關(guān)系模式（3NF）：-出版社（出版社ID，名稱，地址，聯(lián)系電話）主碼：出版社ID；-圖書（書號，書名，作者，出版社ID）主碼：書號，外碼：出版社ID（參照出版社.出版社ID）；-讀者（讀者ID，姓名，性別，聯(lián)系方式）主碼：讀者ID；-借閱記錄（讀者ID，書號，借閱日期，應還日期）主碼：（讀者ID，書號，借閱日期），外碼：讀者ID（參照讀者.讀者ID），書號（參照圖書.書號）。五、應用題（共20分）已知某企業(yè)員工數(shù)據(jù)庫包含以下關(guān)系模式：-部門（部門號Dno，部門名Dname，經(jīng)理Eno）；-員工（員工號Eno，姓名Ename，性別Esex，出生日期Ebirth，部門號Dno）；-項目（項目號Pno，項目名Pname，預算Pbudget，負責人Eno）；-參與（員工號Eno，項目號Pno，投入時間Phours）。用SQL語句完成以下操作：1.查詢所有部門中，女員工人數(shù)超過5人的部門號及女員工人數(shù)（要求按人數(shù)降序排列）。答：SELECTDno,COUNT()AS女員工人數(shù)FROM員工WHEREEsex='女'GROUPBYDnoHAVINGCOUNT()>5ORDERBY女員工人數(shù)DESC;2.插入一條新部門記錄：部門號D006，部門名“人工智能部”，經(jīng)理為員工號E108（假設E108存在）。答：INSERTINTO部門(Dno,Dname,經(jīng)理Eno)VALUES('D006','人工智能部','E108');3.將“研發(fā)部”（部門名）中所有員工的出生日期修改為比原日期早30天（使用DATE_SUB函數(shù)）。答：UPDATE員工SETEbirth=DATE_SUB(Ebirth,INTERVAL30DAY)WHEREDno=(SELECTDnoFROM部門WHEREDname='研發(fā)部');4.查詢參與了“智慧城市”項目（項目名）且投入時間超過100小時的員工姓名及所在部門名。答：SELECTE.Ename,D.DnameFROM員工EJOIN參與PONE.Eno=P.EnoJOIN項目PrONP.Pno=Pr.PnoJOIN部門DONE.Dno=D.DnoWHEREPr.Pname='智慧城市'ANDP.Phours>100;5.創(chuàng)建一個視圖V_Manager，顯示各部門經(jīng)理的姓名、