2025年數(shù)據(jù)庫原理與應用練習考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、單項選擇題（每題2分，共20分。下列每小題備選項中，只有一個是符合題目要求的，請將正確選項的字母填在題干后的括號內。）1.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結構不包括：A.概念模式B.邏輯模式C.物理模式D.應用模式2.以下哪種數(shù)據(jù)模型主要用于描述世界的概念結構，是獨立于具體的DBMS的？A.層次模型B.網(wǎng)狀模型C.關系模型D.概念模型3.關系代數(shù)中的π操作符（投影）用于：A.選擇滿足條件的元組B.選擇滿足條件的屬性C.將多個關系合并為一個關系D.消除關系中的重復元組4.以下SQL語句中，用于實現(xiàn)多表連接查詢的是：A.`SELECTDISTINCT`B.`WHERE`C.`JOIN`D.`GROUPBY`5.在關系模型中，“元組”通常指的是：A.屬性的集合B.關系的集合C.表格中的所有行D.表格中的所有列6.關系數(shù)據(jù)庫中的“參照完整性”約束主要是為了維護：A.元組內的數(shù)據(jù)一致性B.不同關系間的數(shù)據(jù)一致性C.數(shù)據(jù)類型的一致性D.數(shù)據(jù)安全7.以下哪個不是事務的ACID特性？A.原子性（Atomicity）B.持久性（Durability）C.隔離性（Isolation）D.簡潔性（Simplicity）8.在數(shù)據(jù)庫設計中，將一個不滿足BCNF的關系模式分解為多個滿足BCNF的關系模式，其主要目的是：A.增加數(shù)據(jù)冗余B.提高查詢速度C.消除冗余和插入異常、刪除異常D.簡化表結構9.視圖（View）在數(shù)據(jù)庫中主要起到的作用是：A.存儲實際數(shù)據(jù)B.提供數(shù)據(jù)安全性C.簡化復雜查詢D.以上都是10.下列關于索引的描述，錯誤的是：A.索引可以提高查詢速度B.索引會占用額外的存儲空間C.插入、刪除、更新記錄時，索引需要維護D.所有的數(shù)據(jù)庫表都應該創(chuàng)建索引二、填空題（每空2分，共30分。請將答案填寫在橫線上。）1.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層__________，用于管理數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建、使用和維護。2.關系模型中，數(shù)據(jù)被組織成二維表格，每個表格稱為一個__________。3.關系代數(shù)中的σ操作符（選擇）用于__________滿足給定條件的元組。4.SQL語句中，用于刪除表中數(shù)據(jù)的命令是__________。5.關系模式R（A,B,C），其中函數(shù)依賴集F={A→B,B→C}，則關系模式R屬于__________范式。6.為了保證事務的原子性，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)通常采用__________技術來確保事務要么全部完成，要么全部不做。7.數(shù)據(jù)庫的完整性約束包括實體完整性、參照完整性和__________完整性。8.在ER圖中，表示實體之間關系的符號是__________。9.數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制是為了解決多個用戶同時訪問數(shù)據(jù)庫時可能出現(xiàn)的__________問題。10.常用的數(shù)據(jù)庫恢復技術包括__________和日志。三、判斷題（每題2分，共20分。請將“正確”或“錯誤”填在題干后的括號內。）1.數(shù)據(jù)獨立性包括物理數(shù)據(jù)獨立性和邏輯數(shù)據(jù)獨立性。（）2.關系中的元組是可重復的。（）3.連接操作是關系代數(shù)的基本操作之一。（）4.SQL中的`GROUPBY`子句和`HAVING`子句都可以用于對查詢結果進行分組和篩選。（）5.只要關系模式滿足第一范式（1NF），就一定滿足第二范式（2NF）。（）6.事務的隔離性是指一個事務的執(zhí)行不能被其他事務干擾。（）7.視圖是數(shù)據(jù)庫中真實存在的表，存儲著實際數(shù)據(jù)。（）8.索引可以提高查詢速度，但會降低更新操作的速度。（）9.數(shù)據(jù)庫設計的第一步是邏輯設計。（）10.NoSQL數(shù)據(jù)庫通常適用于處理海量數(shù)據(jù)和高并發(fā)場景。（）四、簡答題（每題5分，共20分。）1.簡述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBS）的組成部分。2.簡述關系代數(shù)中的并（∪）操作的含義和操作過程。3.簡述什么是數(shù)據(jù)庫事務，并說明其四大特性（ACID）。4.什么是函數(shù)依賴？舉例說明一個函數(shù)依賴。五、設計題（10分。）假設有一個學校數(shù)據(jù)庫，包含兩個關系模式：學生（學號S,姓名N,專業(yè)P）課程（課號C,課程名M,專業(yè)P）其中，函數(shù)依賴有：`S→N`,`C→M`,`P→M`，以及跨表的函數(shù)依賴：`P→C`（同一個專業(yè)的課程號是相同的）。請設計一個SQL查詢語句，用于檢索出所有專業(yè)為“計算機科學”的學生所選修的所有課程的課程名。試卷答案一、單項選擇題1.D解析：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級模式結構通常指概念模式、邏輯模式和物理模式。2.D解析：概念模型（如ER模型）是獨立于DBMS的，用于描述數(shù)據(jù)的概念結構。層次、網(wǎng)狀、關系模型是具體的DBMS數(shù)據(jù)模型。3.B解析：π操作符（投影）從關系中選擇指定的屬性列，形成新的關系。4.C解析：JOIN操作符用于在SQL中連接兩個或多個表，基于連接條件。5.C解析：在關系模型中，一個關系（表格）包含若干元組（行）和屬性（列）。6.B解析：參照完整性確保外鍵引用的實體在參照關系中存在，維護了不同關系間的數(shù)據(jù)一致性。7.D解析：ACID特性是原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔離性（Isolation）、持久性（Durability）。8.C解析：范式分解的目的是消除數(shù)據(jù)冗余，避免插入異常、刪除異常和更新異常，保證數(shù)據(jù)一致性。9.D解析：視圖是虛擬表，可以簡化查詢、提供數(shù)據(jù)安全（通過權限控制）并隱藏復雜表結構。10.A解析：索引雖然能提高查詢速度，但會降低插入、刪除、更新操作的速度，并占用空間。并非所有表都需要索引。二、填空題1.軟件解析：DBMS是管理數(shù)據(jù)庫的軟件系統(tǒng)。2.關系解析：在關系模型中，數(shù)據(jù)組織成關系（表格）。3.選擇解析：σ操作符（Selection）用于選擇滿足給定條件的元組。4.DELETE解析：SQL中用于刪除表中數(shù)據(jù)的命令是DELETE。5.2NF解析：關系模式R(A,B,C)滿足A→B和B→C，但存在傳遞依賴B→C，因此屬于2NF。6.并發(fā)控制解析：事務的原子性通常通過并發(fā)控制機制（如鎖）和事務日志來保證。7.用戶定義解析：數(shù)據(jù)庫的完整性約束包括實體完整性、參照完整性和用戶定義完整性。8.聯(lián)系（或線條）解析：在ER圖中，實體之間的聯(lián)系用線條表示。9.并發(fā)解析：并發(fā)控制是為了解決多個用戶同時訪問數(shù)據(jù)庫時可能出現(xiàn)的并發(fā)問題。10.數(shù)據(jù)備份解析：數(shù)據(jù)庫恢復技術主要包括數(shù)據(jù)備份和日志。三、判斷題1.正確解析：數(shù)據(jù)獨立性包括物理獨立性和邏輯獨立性，是關系數(shù)據(jù)庫的重要特性。2.錯誤解析：關系中的元組是唯一的，不允許重復。3.正確解析：連接操作（如笛卡爾積、θ連接、自然連接）是關系代數(shù)的基本操作。4.正確解析：`GROUPBY`用于分組，`HAVING`用于對分組后的結果進行篩選。5.錯誤解析：1NF只要求屬性值域原子，允許非主屬性對主屬性的部分函數(shù)依賴，此時不屬于2NF。6.正確解析：隔離性保證事務的執(zhí)行不受其他事務干擾，保證并發(fā)執(zhí)行的正確性。7.錯誤解析：視圖是虛擬表，不存儲實際數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲在基本表中。8.正確解析：索引可以加快查詢速度，但維護索引會降低插入、刪除、更新的性能。9.錯誤解析：數(shù)據(jù)庫設計通常先進行需求分析，然后是概念設計、邏輯設計、物理設計。10.正確解析：NoSQL數(shù)據(jù)庫通常具有高可擴展性和高性能，適合處理海量數(shù)據(jù)和高并發(fā)場景。四、簡答題1.簡述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBS）的組成部分。解析：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（DBS）通常由以下部分組成：*數(shù)據(jù)庫（DB）：存儲數(shù)據(jù)的集合。*數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）：管理和控制數(shù)據(jù)庫的軟件。*應用程序（AP）：用戶與數(shù)據(jù)庫交互的程序。*用戶：使用數(shù)據(jù)庫或應用程序的人員（如最終用戶、數(shù)據(jù)庫管理員DBA）。*硬件系統(tǒng)：支持數(shù)據(jù)庫運行的服務器、存儲設備等物理設備。2.簡述關系代數(shù)中的并（∪）操作的含義和操作過程。解析：關系代數(shù)中的并（∪）操作符用于合并兩個關系R和S，結果是一個包含R和S中所有元組的新關系。操作過程是：將關系R和關系S的元組按字典序排列，然后刪除重復的元組。要求兩個關系具有相同的結構（即屬性集相同）。記作：R∪S。3.簡述什么是數(shù)據(jù)庫事務，并說明其四大特性（ACID）。解析：數(shù)據(jù)庫事務是指一個由多個操作組成的邏輯工作單元，這些操作要么全部執(zhí)行成功，要么全部回滾，保證數(shù)據(jù)庫狀態(tài)的一致性。事務的四大特性（ACID）是：*原子性（Atomicity）：事務是不可分割的最小工作單元，要么全部完成，要么全部不做。*一致性（Consistency）：事務必須使數(shù)據(jù)庫從一個一致性狀態(tài)轉變到另一個一致性狀態(tài)。*隔離性（Isolation）：一個事務的執(zhí)行不能被其他事務干擾，即并發(fā)執(zhí)行的事務之間互不干擾。*持久性（Durability）：一個事務一旦提交，其對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的改變就是永久性的，即使系統(tǒng)發(fā)生故障也不會丟失。4.什么是函數(shù)依賴？舉例說明一個函數(shù)依賴。解析：函數(shù)依賴（FunctionDependency,FD）是關系模型中的一個重要概念，表示關系模式中屬性之間的依賴關系。若關系模式R(U)中存在屬性組X和Y(X,Y?U)，對于R中任意兩個元組t1,t2，若t1[X]=t2[X]，則必有t1[Y]=t2[Y]，那么稱Y函數(shù)依賴于X，記作X→Y。舉例：在關系模式學生（學號S,姓名N,專業(yè)P），如果已知每個學號對應唯一的姓名，即“學號→姓名”，則“學號”函數(shù)依賴于“姓名”。五、設計題請設計一個SQL查詢語句，用于檢索出所有專業(yè)為“計算機科學”的學生所選修的所有課程的課程名。SQL語句如下：```sqlSELECTDISTINCTMFROM學生SJOIN課程CONS.專業(yè)=C.專業(yè)WH