2025年計算機《數(shù)據(jù)庫》真題解析考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項的字母填在括號內(nèi)）1.下列關(guān)于關(guān)系模型的說法中，正確的是（）。A.關(guān)系中的元組順序是重要的B.關(guān)系中的屬性（列）順序是重要的C.關(guān)系中允許出現(xiàn)重復(fù)的元組D.關(guān)系是一種非規(guī)范的表結(jié)構(gòu)2.關(guān)系代數(shù)運算中，屬于集合論運算的是（）。A.投影（π）B.選擇（σ）C.并（∪）D.除（÷）3.SQL語句中，用于刪除表結(jié)構(gòu)的命令是（）。A.DELETEB.DROPC.TRUNCATED.REMOVE4.“關(guān)系R中的所有元組在屬性A上的值都不同”稱為（）。A.關(guān)系完整性B.域完整性C.參照完整性D.實體完整性5.在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，為了提高查詢效率，通常對經(jīng)常作為查詢條件的屬性建立（）。A.視圖B.索引C.主鍵D.外鍵6.事務(wù)的ACID特性中，I代表（）。A.原子性（Atomicity）B.一致性（Consistency）C.隔離性（Isolation）D.持久性（Durability）7.數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)主要依靠（）。A.數(shù)據(jù)字典B.數(shù)據(jù)庫日志C.數(shù)據(jù)備份D.索引文件8.并發(fā)控制的主要目的是（）。A.提高數(shù)據(jù)庫運行速度B.防止數(shù)據(jù)丟失C.保證數(shù)據(jù)的一致性D.增加數(shù)據(jù)庫容量9.在數(shù)據(jù)庫設(shè)計中，將一個不滿足高級別范式的關(guān)系模式分解為多個滿足高級別范式的關(guān)系模式，這種設(shè)計方法稱為（）。A.模式規(guī)范化B.模式合并C.模式擴展D.模式簡化10.視圖是（）。A.存儲在數(shù)據(jù)庫中的實際數(shù)據(jù)表B.數(shù)據(jù)庫中一張?zhí)摫鞢.數(shù)據(jù)庫的物理存儲結(jié)構(gòu)D.數(shù)據(jù)庫的邏輯存儲結(jié)構(gòu)二、簡答題（每小題5分，共25分）1.簡述數(shù)據(jù)庫三級模式結(jié)構(gòu)及其含義。2.簡述數(shù)據(jù)庫安全性控制的主要方法。3.簡述什么是事務(wù)的隔離性，并說明常見的隔離級別。4.簡述B+樹索引的基本原理及其在數(shù)據(jù)庫查詢中的作用。5.簡述數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程主要包括哪些階段。三、計算題（每小題10分，共20分）1.假設(shè)有以下關(guān)系模式及關(guān)系實例：關(guān)系模式：學(xué)生（學(xué)號S，姓名N，專業(yè)P）關(guān)系模式：課程（課號C，課程名M，學(xué)分H）關(guān)系模式：選課（學(xué)號S，課號C，成績G）關(guān)系實例“學(xué)生”：|學(xué)號|姓名|專業(yè)||------|------|------||S1|張三|計算機科學(xué)||S2|李四|軟件工程||S3|王五|計算機科學(xué)|關(guān)系實例“課程”：|課號|課程名|學(xué)分||------|----------|------||C1|數(shù)據(jù)庫原理|4||C2|操作系統(tǒng)|3|關(guān)系實例“選課”：|學(xué)號|課號|成績||------|------|------||S1|C1|85||S1|C2|90||S2|C1|78|請用關(guān)系代數(shù)表達式（只寫表達式，無需計算結(jié)果）查詢出“計算機科學(xué)”專業(yè)選修了“數(shù)據(jù)庫原理”課程的學(xué)生姓名。2.寫出SQL語句，完成以下操作：a)創(chuàng)建一個新表“教師”（教師工號T，姓名Name，性別Sex，系別Dept），其中教師工號是主鍵。b)向“教師”表中插入一條記錄：工號“T1001”，姓名“趙六”，性別“男”，系別“計算機系”。c)查詢所有性別為“女”的教師信息。四、設(shè)計題（15分）設(shè)有一個簡單的圖書銷售系統(tǒng)，需要設(shè)計數(shù)據(jù)庫模式。請根據(jù)以下需求，完成數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計（繪制ER圖，并標注主要屬性和聯(lián)系類型）和邏輯設(shè)計（將ER圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，并說明各關(guān)系模式的主鍵和外鍵）。需求：1.系統(tǒng)需要管理圖書信息，包括圖書編號、書名、作者、出版社、出版年份。2.系統(tǒng)需要管理作者信息，包括作者編號、姓名、國籍。3.一本書可以由多位作者編寫，一位作者也可以編寫多本書，作者與圖書之間是多對多的關(guān)系。4.系統(tǒng)需要管理出版社信息，包括出版社編號、名稱、地址。5.一個出版社可以出版多本書，一本書只能由一個出版社出版，圖書與出版社之間是一對多的關(guān)系。試卷答案一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項的字母填在括號內(nèi)）1.D*解析：關(guān)系模型中的元組順序、屬性順序以及元組的重復(fù)性都是不允許的。關(guān)系是一種規(guī)范化的表結(jié)構(gòu)。2.C*解析：并（∪）、交（∩）、差（-）、笛卡爾積（×）是集合論的基本運算。投影（π）、選擇（σ）是關(guān)系代數(shù)特有的運算。3.B*解析：`DROPTABLE`是SQL語句中用于刪除整個表的命令。`DELETE`用于刪除表中的元組，`TRUNCATE`用于清空表中的元組但保留表結(jié)構(gòu)，`REMOVE`不是標準SQL命令。4.D*解析：實體完整性要求關(guān)系中的主鍵屬性不能取空值，并且所有主鍵值必須唯一，這正是實體完整性的定義。5.B*解析：索引是幫助數(shù)據(jù)庫快速查找數(shù)據(jù)的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通過在經(jīng)常用于查詢條件的屬性上建立索引，可以顯著提高查詢效率。6.A*解析：ACID是事務(wù)的特性，A代表原子性，指事務(wù)是不可分割的最小工作單元。7.B*解析：數(shù)據(jù)庫日志記錄了所有對數(shù)據(jù)庫的更改操作，是數(shù)據(jù)庫恢復(fù)技術(shù)的基礎(chǔ)，依靠日志可以恢復(fù)到一致狀態(tài)。8.C*解析：并發(fā)控制的主要目的是保證多個并發(fā)執(zhí)行的事務(wù)之間不會相互干擾，從而保證數(shù)據(jù)庫的一致性。9.A*解析：模式規(guī)范化是將一個不滿足高級別范式的關(guān)系模式分解為多個滿足高級別范式的關(guān)系模式的過程，目的是消除數(shù)據(jù)冗余和更新異常。10.B*解析：視圖是數(shù)據(jù)庫中基于已有表創(chuàng)建的虛表，它本身不存儲數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源于被視圖引用的表。二、簡答題（每小題5分，共25分）1.答案：*數(shù)據(jù)庫三級模式結(jié)構(gòu)包括：外模式、概念模式、內(nèi)模式。*外模式（ExternalSchema）：是數(shù)據(jù)庫用戶（包括應(yīng)用程序員和最終用戶）能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)描述，是概念模式的一個子集。*概念模式（ConceptualSchema）：是數(shù)據(jù)庫的整體邏輯結(jié)構(gòu)描述，它獨立于具體的物理存儲，描述了所有數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系、約束等。*內(nèi)模式（InternalSchema）：是數(shù)據(jù)庫的物理存儲結(jié)構(gòu)描述，它描述了數(shù)據(jù)在物理存儲介質(zhì)上的組織方式，如文件結(jié)構(gòu)、索引結(jié)構(gòu)等。*解析：三級模式結(jié)構(gòu)通過外模式、概念模式、內(nèi)模式之間的映射，提供了數(shù)據(jù)獨立性（邏輯數(shù)據(jù)獨立性、物理數(shù)據(jù)獨立性）。2.答案：*數(shù)據(jù)庫安全性控制的主要方法包括：用戶標識和認證、授權(quán)（訪問控制）、視圖機制、數(shù)據(jù)加密、審計。*解析：用戶標識和認證用于識別用戶身份；授權(quán)用于限制用戶對數(shù)據(jù)和對象的操作權(quán)限；視圖機制通過提供數(shù)據(jù)的子集來限制用戶訪問范圍；數(shù)據(jù)加密對敏感數(shù)據(jù)進行加密存儲或傳輸；審計記錄用戶的活動，用于事后追蹤。3.答案：*事務(wù)的隔離性（Isolation）是指一個事務(wù)的執(zhí)行不能被其他事務(wù)干擾。即一個事務(wù)內(nèi)部的操作及使用的數(shù)據(jù)對并發(fā)的其他事務(wù)是隔離的，并發(fā)執(zhí)行的事務(wù)之間不會相互影響。*常見的隔離級別包括：讀未提交（ReadUncommitted）、讀已提交（ReadCommitted）、可重復(fù)讀（RepeatableRead）、串行化（Serializable）。*解析：隔離級別從低到高，對并發(fā)事務(wù)的干擾逐漸減少，但系統(tǒng)的并發(fā)度和性能會逐漸降低。選擇合適的隔離級別需要在數(shù)據(jù)一致性和系統(tǒng)性能之間進行權(quán)衡。4.答案：*B+樹索引的基本原理：B+樹是一種平衡的多路搜索樹，其原理是所有數(shù)據(jù)記錄都存儲在葉子節(jié)點中，葉子節(jié)點之間通過指針相連形成有序鏈表。非葉子節(jié)點存儲鍵值和指向子節(jié)點的指針，鍵值作為分隔值。*在數(shù)據(jù)庫查詢中的作用：B+樹索引可以快速定位到包含特定鍵值的葉子節(jié)點，并通過葉子節(jié)點的有序鏈表進行范圍查詢。由于索引本身是有序的，它可以與排序算法結(jié)合，提高查詢效率。*解析：B+樹索引通過鍵值的有序存儲和多路搜索樹的特性，實現(xiàn)了對大量數(shù)據(jù)的快速查找。5.答案：*數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程主要包括：需求分析、概念設(shè)計、邏輯設(shè)計、物理設(shè)計、實施與維護。*解析：需求分析階段收集和分析用戶需求；概念設(shè)計階段將需求轉(zhuǎn)化為概念模型（如ER圖）；邏輯設(shè)計階段將概念模型轉(zhuǎn)化為邏輯數(shù)據(jù)模型（如關(guān)系模式）；物理設(shè)計階段設(shè)計數(shù)據(jù)庫的物理存儲結(jié)構(gòu)；實施與維護階段創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫、加載數(shù)據(jù)并對其進行維護。三、計算題（每小題10分，共20分）1.答案：π姓名(N)(σ專業(yè)('計算機科學(xué)')(σ學(xué)號(S)(選課(學(xué)號(S),課程(課號(C)),_)(π課號(C)(課程(課號(C),_,_))))))*解析：首先在“選課”關(guān)系中，通過`σ專業(yè)('計算機科學(xué)')`選擇出“計算機科學(xué)”專業(yè)的學(xué)生學(xué)號；然后利用“選課”關(guān)系中的“學(xué)號”屬性與“學(xué)生”關(guān)系中的“學(xué)號”屬性進行自然連接（這里用投影`π課號(C)`表示選擇“課程”關(guān)系中的“課號”屬性，并通過隱式連接條件`學(xué)號(S)`）；最后在“課程”關(guān)系中，通過`σ課號(C)='C1'`選擇出課程號為“C1”的課程；最后通過投影`π姓名(N)`獲取學(xué)生姓名。注意：實際書寫時可能需要更明確的連接操作符。2.答案：a)`CREATETABLE教師(教師工號TCHAR(8)PRIMARYKEY,姓名NameVARCHAR(20),性別SexCHAR(2),系別DeptVARCHAR(20));`b)`INSERTINTO教師(教師工號,姓名,性別,系別)VALUES('T1001','趙六','男','計算機系');`c)`SELECT*FROM教師WHERE性別='女';`*解析：a)使用`CREATETABLE`語句創(chuàng)建“教師”表，指定各屬性名、類型，并使用`PRIMARYKEY`約束指定“教師工號”為主鍵。b)使用`INSERTINTO`語句向“教師”表中插入一條記錄，提供各屬性的值。c)使用`SELECT`語句查詢“教師”表中性別為“女”的所有記錄。四、設(shè)計題（15分）答案：*概念設(shè)計（ER圖描述及說明）：*實體：圖書（Book），作者（Author），出版社（Publisher）。*屬性：*圖書（Book）：圖書編號(BID-主鍵),書名(BName),作者編號(AID-外鍵),出版社編號(PID-外鍵),出版年份(Byear)。*作者（Author）：作者編號(AID-主鍵),姓名(AName),國籍(ANationality)。*出版社（Publisher）：出版社編號(PID-主鍵),名稱(PName),地址(PAddress)。*聯(lián)系：*作者與圖書：多對多（M:N），通過關(guān)系“編寫（Write）”連接，包含屬性：圖書編號(BID-外鍵),作者編號(AID-外鍵)。*圖書與出版社：一對多（1:N），通過關(guān)系“出版（Publish）”連接，包含屬性：圖書編號(BID-外鍵,主鍵),出版社編號(PID-外鍵,主屬性)。*ER圖示意（文字描述）：*圖書與作者之間有M:N聯(lián)系，通過編寫實體連接。*圖書與出版社之間有1:N聯(lián)系，通過出版實體連接。*編寫關(guān)系連接圖書(AID)和作者(BID)。*出版關(guān)系連接圖書(BID)和出版社(PID)。*邏輯設(shè)計（關(guān)系模式）：*圖書（Book）(BID,BName,AID,PID,BYear)