2025年數(shù)據(jù)庫期末試題(附答案)一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.下列關(guān)于數(shù)據(jù)庫三級模式結(jié)構(gòu)的描述中，錯誤的是（）。A.外模式是用戶與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的接口B.模式是數(shù)據(jù)庫中全體數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述C.內(nèi)模式是數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲方式的描述D.一個數(shù)據(jù)庫可以有多個模式2.關(guān)系代數(shù)中，從關(guān)系R中選取滿足條件σ的元組構(gòu)成新關(guān)系的操作是（）。A.選擇（σ）B.投影（π）C.連接（?）D.除（÷）3.若關(guān)系模式R∈2NF，則R中不存在（）。A.非主屬性對碼的部分函數(shù)依賴B.非主屬性對碼的傳遞函數(shù)依賴C.主屬性對碼的部分函數(shù)依賴D.主屬性對碼的傳遞函數(shù)依賴4.下列SQL語句中，用于修改表結(jié)構(gòu)的是（）。A.INSERTB.UPDATEC.ALTERD.DELETE5.事務的ACID特性中，“一致性”指的是（）。A.事務執(zhí)行結(jié)果必須使數(shù)據(jù)庫從一個一致性狀態(tài)變到另一個一致性狀態(tài)B.事務一旦提交，其對數(shù)據(jù)庫的修改是永久的C.一個事務的執(zhí)行不能被其他事務干擾D.事務在執(zhí)行過程中若發(fā)生錯誤，能被回滾到初始狀態(tài)6.關(guān)于B+樹索引和哈希索引的對比，正確的是（）。A.B+樹索引適合范圍查詢，哈希索引適合等值查詢B.B+樹索引的查詢時間復雜度為O(1)，哈希索引為O(logn)C.哈希索引支持順序訪問，B+樹索引不支持D.兩種索引都能有效處理模糊查詢（如LIKE'%abc%'）7.在數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制中，“丟失修改”問題是指（）。A.事務T1讀取數(shù)據(jù)后，事務T2讀取并修改了該數(shù)據(jù)，T1的修改被覆蓋B.事務T1修改數(shù)據(jù)后，事務T2讀取并修改了該數(shù)據(jù)，T1的修改被覆蓋C.事務T1讀取數(shù)據(jù)后，事務T2執(zhí)行了刪除操作，T1后續(xù)操作基于已刪除的數(shù)據(jù)D.事務T1讀取數(shù)據(jù)A=10，事務T2讀取數(shù)據(jù)A=10并修改為20，事務T1修改A為15，最終A=158.某關(guān)系模式R(A,B,C,D)，函數(shù)依賴集F={A→B,B→C,C→D}，則R的主碼是（）。A.AB.BC.CD.D9.下列關(guān)于數(shù)據(jù)庫恢復技術(shù)的描述中，錯誤的是（）。A.日志文件記錄了事務對數(shù)據(jù)庫的所有更新操作B.檢查點技術(shù)可以減少恢復時需要掃描的日志量C.數(shù)據(jù)庫鏡像可以在磁盤故障時快速恢復數(shù)據(jù)D.介質(zhì)故障的恢復需要DBA介入，且只能使用備份和日志文件10.對于查詢“檢索2024年借閱過3本以上圖書的讀者姓名”，最優(yōu)的SQL實現(xiàn)方式是（）。A.使用子查詢先統(tǒng)計借閱數(shù)量，再篩選B.使用JOIN連接讀者表和借閱表，按讀者分組后HAVINGCOUNT()>3C.使用EXISTS子句判斷借閱記錄D.使用窗口函數(shù)ROW_NUMBER()進行排序篩選二、填空題（每空1分，共15分）1.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）的主要功能包括數(shù)據(jù)定義、數(shù)據(jù)操縱、數(shù)據(jù)庫運行管理和__________。2.關(guān)系模型的完整性約束包括實體完整性、參照完整性和__________。3.SQL中，用于限制分組結(jié)果的子句是__________。4.事務的隔離級別從低到高依次為：讀未提交、讀已提交、__________、可串行化。5.數(shù)據(jù)庫設計的六個階段包括：需求分析、概念結(jié)構(gòu)設計、邏輯結(jié)構(gòu)設計、__________、數(shù)據(jù)庫實施、數(shù)據(jù)庫運行和維護。6.關(guān)系代數(shù)中，θ連接可以分解為__________和選擇操作。7.數(shù)據(jù)庫恢復的基礎是__________和數(shù)據(jù)庫備份。8.若關(guān)系模式R∈3NF，則R中不存在非主屬性對碼的__________函數(shù)依賴。9.并發(fā)控制的主要技術(shù)是__________，其中基本的封鎖類型是共享鎖（S鎖）和排他鎖（X鎖）。10.索引分為聚集索引和非聚集索引，其中__________索引會改變數(shù)據(jù)的物理存儲順序。11.在ER模型中，實體之間的聯(lián)系分為一對一、一對多和__________三種類型。12.SQL中，使用__________語句可以刪除表中的所有數(shù)據(jù)，但保留表結(jié)構(gòu)。13.數(shù)據(jù)倉庫的四個基本特征是面向主題、集成的、__________和非易失的。14.關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，候選碼的最小屬性集稱為__________。15.數(shù)據(jù)庫安全性控制的常用方法包括用戶標識與鑒別、存取控制、__________和視圖機制等。三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述關(guān)系數(shù)據(jù)庫中“主碼”和“外碼”的定義及作用。2.說明事務的原子性（Atomicity）和隔離性（Isolation）的區(qū)別。3.簡述索引的優(yōu)缺點，并說明在哪些情況下適合創(chuàng)建索引。4.解釋“死鎖”的概念及其在數(shù)據(jù)庫中的處理方法。5.簡述將ER模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型的主要規(guī)則（至少列出3條）。四、設計題（15分）某智慧農(nóng)場管理系統(tǒng)需要管理以下信息：-農(nóng)場有多個種植區(qū)（種植區(qū)編號、名稱、面積、類型）；-每個種植區(qū)種植多種作物（作物編號、名稱、種類、生長周期）；-每種作物由多名農(nóng)藝師負責指導（農(nóng)藝師編號、姓名、職稱、聯(lián)系方式）；-農(nóng)藝師可同時負責多個種植區(qū)的不同作物；-系統(tǒng)需記錄每次作物的施肥情況（施肥時間、肥料類型、施肥量、操作人員）。要求：（1）繪制該系統(tǒng)的ER圖（需標注實體、屬性和聯(lián)系類型）；（2）將ER圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，標注主碼（用下劃線）和外碼（用波浪線）。五、編程題（20分）基于以下關(guān)系模式，完成SQL語句編寫：學生（學號Sno，姓名Sname，性別Ssex，年齡Sage，所在系Sdept）課程（課程號Cno，課程名Cname，學分Ccredit，先修課號Cpno）選課（學號Sno，課程號Cno，成績Grade）（1）創(chuàng)建“選課”表，要求學號和課程號聯(lián)合為主碼，成績范圍在0-100之間（含邊界），且學號必須是學生表中存在的學號（用外碼約束）。（4分）（2）插入一條選課記錄：學號“2023001”，課程號“C001”，成績“85”。（2分）（3）查詢“計算機系”所有學生的姓名、課程名及成績，要求結(jié)果按姓名升序、成績降序排列。（4分）（4）統(tǒng)計每個課程號的選課人數(shù)及平均成績（保留2位小數(shù)），結(jié)果按平均成績降序排列。（5分）（5）刪除“年齡<18”的學生的所有選課記錄（注意級聯(lián)刪除或手動處理外碼約束）。（5分）答案一、單項選擇題1.D2.A3.A4.C5.A6.A7.B8.A9.D10.B二、填空題1.數(shù)據(jù)組織、存儲和管理（或數(shù)據(jù)庫建立與維護）2.用戶定義的完整性3.HAVING4.可重復讀5.物理結(jié)構(gòu)設計6.笛卡爾積（或×）7.日志文件8.傳遞9.封鎖（或鎖機制）10.聚集11.多對多12.TRUNCATETABLE13.隨時間變化的（或時變性）14.主碼（或主鍵）15.審計三、簡答題1.主碼：關(guān)系中能唯一標識一個元組的最小屬性集，作用是保證實體完整性（元組唯一且非空）。外碼：關(guān)系R中的屬性或?qū)傩越M并非R的主碼，但與另一關(guān)系S的主碼對應，作用是保證參照完整性（R中該屬性值要么為空，要么等于S中主碼的某個值）。2.原子性：事務是不可分割的最小單位，要么全部執(zhí)行，要么全部不執(zhí)行（“全或無”）；隔離性：事務的執(zhí)行不受其他事務干擾，執(zhí)行過程中的中間結(jié)果對其他事務不可見，避免并發(fā)異常（如臟讀、不可重復讀）。3.優(yōu)點：加快查詢速度，減少I/O次數(shù)；缺點：增加存儲開銷，減慢數(shù)據(jù)插入、刪除、更新速度（需維護索引）。適合創(chuàng)建索引的情況：①經(jīng)常被查詢的列；②連接操作中頻繁使用的列；③經(jīng)常用于WHERE子句的列；④取值范圍大的列（如學號、身份證號）。4.死鎖：多個事務因爭奪資源而互相等待，導致所有事務無法繼續(xù)執(zhí)行的狀態(tài)。處理方法：①預防：采用順序封鎖法或一次封鎖法；②檢測：通過超時機制或等待圖法（如DBMS定期提供等待圖，檢測是否存在環(huán)）；③解除：選擇一個代價最小的事務回滾，釋放其資源。5.轉(zhuǎn)換規(guī)則：①實體型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，屬性為關(guān)系屬性，主碼為實體主碼；②1:1聯(lián)系可合并到任意一端實體的關(guān)系模式中（添加另一端主碼）；③1:n聯(lián)系合并到n端實體的關(guān)系模式中（添加1端主碼作為外碼）；④m:n聯(lián)系轉(zhuǎn)換為獨立關(guān)系模式（主碼為兩端主碼的組合，外碼分別指向兩端主碼）；⑤復雜屬性（如復合屬性、多值屬性）需拆分或單獨建表。四、設計題（1）ER圖（文字描述）：-實體：種植區(qū)（種植區(qū)編號，名稱，面積，類型）；作物（作物編號，名稱，種類，生長周期）；農(nóng)藝師（農(nóng)藝師編號，姓名，職稱，聯(lián)系方式）；施肥記錄（施肥時間，肥料類型，施肥量，操作人員）。-聯(lián)系：種植區(qū)與作物是1:m（一個種植區(qū)種多種作物）；作物與農(nóng)藝師是m:n（一種作物由多名農(nóng)藝師指導，一名農(nóng)藝師指導多種作物）；施肥記錄與作物是m:1（每次施肥對應一種作物）；施肥記錄與種植區(qū)是m:1（每次施肥對應一個種植區(qū)）。（2）關(guān)系模式：種植區(qū)（_種植區(qū)編號_,名稱，面積，類型）作物（_作物編號_,名稱，種類，生長周期，~種植區(qū)編號~）農(nóng)藝師（_農(nóng)藝師編號_,姓名，職稱，聯(lián)系方式）指導（_作物編號_,_農(nóng)藝師編號_）（~作物編號~，~農(nóng)藝師編號~）施肥記錄（_施肥時間_,肥料類型，施肥量，操作人員，~作物編號~，~種植區(qū)編號~）五、編程題（1）CREATETABLE選課(SnoCHAR(10),CnoCHAR(5),GradeINTCHECK(GradeBETWEEN0AND100),PRIMARYKEY(Sno,Cno),FOREIGNKEY(Sno)REFERENCES學生(Sno));（2）INSERTINTO選課(Sno,Cno,Grade)VALUES('2023001','C001',85);（3）SELECTS.Sname,C.Cname,SC.GradeFROM學生SJOIN選課SCONS.Sno=SC.SnoJOIN課程CONSC.Cno=C.CnoWHERES.Sdept='計算機系'ORDERBYS.Snam