2025年3月數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理模擬習(xí)題及參考答案一、單項(xiàng)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(cuò)誤的是（）。A.外模式是用戶與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的接口B.模式描述數(shù)據(jù)的全局邏輯結(jié)構(gòu)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.外模式/模式映射保證了數(shù)據(jù)的物理獨(dú)立性2.關(guān)系模型中，候選碼的完整定義是（）。A.能唯一標(biāo)識元組的屬性或?qū)傩越MB.能唯一標(biāo)識元組的最小屬性或?qū)傩越MC.能唯一標(biāo)識元組的最大屬性或?qū)傩越MD.主碼的同義詞3.設(shè)關(guān)系R和S的屬性個(gè)數(shù)分別為3和4，元組個(gè)數(shù)分別為5和6，則R×S（笛卡爾積）的屬性個(gè)數(shù)和元組個(gè)數(shù)分別為（）。A.7，30B.12，30C.7，11D.12，114.下列關(guān)于事務(wù)ACID特性的描述中，正確的是（）。A.原子性（Atomicity）要求事務(wù)的所有操作要么全部完成，要么全部不完成B.一致性（Consistency）是指事務(wù)執(zhí)行后數(shù)據(jù)庫處于一致狀態(tài)，由DBMS自動(dòng)保證C.隔離性（Isolation）要求事務(wù)之間完全互不干擾，即串行執(zhí)行D.持久性（Durability）是指事務(wù)一旦提交，對數(shù)據(jù)庫的修改在內(nèi)存中永久保存5.關(guān)系模式R（A,B,C,D），F(xiàn)={AB→C,C→D,D→A}，則R的候選碼是（）。A.ABB.BCC.CDD.BD6.下列SQL語句中，用于修改表結(jié)構(gòu)的是（）。A.UPDATEB.ALTERC.INSERTD.DELETE7.若事務(wù)T1對數(shù)據(jù)對象A加了S鎖（共享鎖），則其他事務(wù)對A（）。A.只能加S鎖，不能加X鎖（排他鎖）B.只能加X鎖，不能加S鎖C.可以加S鎖或X鎖，但需等待T1釋放D.不能加任何鎖8.關(guān)于B+樹索引的描述，錯(cuò)誤的是（）。A.所有葉子節(jié)點(diǎn)按順序鏈接，便于范圍查詢B.非葉子節(jié)點(diǎn)僅存儲索引鍵和指針，不存儲數(shù)據(jù)C.適合隨機(jī)查詢和順序查詢D.相比B樹，B+樹的層級更少，查詢效率更低9.某關(guān)系模式R（U,F）滿足3NF，但不滿足BCNF，可能的原因是（）。A.存在主屬性對碼的部分函數(shù)依賴B.存在非主屬性對碼的傳遞函數(shù)依賴C.存在主屬性對碼的傳遞函數(shù)依賴D.存在非主屬性對碼的部分函數(shù)依賴10.在分布式數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)分片的方式不包括（）。A.水平分片B.垂直分片C.混合分片D.全局分片二、填空題（每空2分，共20分）1.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心是__________。2.關(guān)系代數(shù)中，σ（選擇）操作的條件是__________，π（投影）操作的結(jié)果是__________。3.事務(wù)的隔離級別從低到高依次為：讀未提交、__________、可重復(fù)讀、__________。4.關(guān)系模式規(guī)范化的目的是__________，主要方法是__________。5.索引的類型按結(jié)構(gòu)可分為__________（如B+樹索引）和__________（如哈希索引）。6.數(shù)據(jù)庫恢復(fù)的基本技術(shù)是__________和__________。三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）的主要功能。2.說明關(guān)系模型的三類完整性約束，并各舉一例。3.解釋“死鎖”的概念及DBMS處理死鎖的兩種策略。4.比較視圖（View）和基本表（BaseTable）的區(qū)別。5.簡述數(shù)據(jù)倉庫與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的主要差異（至少列出3點(diǎn)）。四、應(yīng)用題（每題10分，共30分）1.已知關(guān)系模式：學(xué)生（學(xué)號，姓名，性別，年齡，所在系）課程（課程號，課程名，學(xué)分）選課（學(xué)號，課程號，成績）用SQL語句完成以下操作：（1）查詢“計(jì)算機(jī)系”所有女生的學(xué)號、姓名和年齡；（2）查詢選了“數(shù)據(jù)庫原理”課程且成績高于85分的學(xué)生姓名；（3）將“課程號=‘C001’”的課程學(xué)分修改為4學(xué)分。2.設(shè)有關(guān)系R（A,B,C）和S（B,D,E），用關(guān)系代數(shù)表達(dá)式表示以下查詢：（1）查詢R中B屬性值大于5的元組；（2）查詢R和S中B屬性值相同的元組的A、B、D、E屬性；（3）查詢S中D屬性值為空的元組的B、E屬性。3.某企業(yè)訂單管理數(shù)據(jù)庫包含以下實(shí)體：客戶（客戶ID，姓名，電話）商品（商品ID，名稱，單價(jià)）訂單（訂單ID，下單時(shí)間，客戶ID）訂單明細(xì)（訂單ID，商品ID，數(shù)量）（1）畫出該數(shù)據(jù)庫的E-R圖（要求標(biāo)注實(shí)體屬性和聯(lián)系類型）；（2）將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，并指出每個(gè)關(guān)系的主碼和外碼。五、綜合題（20分）某公司人事管理系統(tǒng)的關(guān)系模式如下：員工（員工ID，姓名，部門，職位，工資，領(lǐng)導(dǎo)ID）其中：每個(gè)員工屬于一個(gè)部門，部門由部門名稱唯一標(biāo)識；領(lǐng)導(dǎo)ID是該員工直接上級的員工ID，一個(gè)領(lǐng)導(dǎo)可管理多個(gè)員工；函數(shù)依賴集F={員工ID→姓名，員工ID→部門，員工ID→職位，員工ID→工資，員工ID→領(lǐng)導(dǎo)ID，部門→（職位，最低工資，最高工資）}（1）分析該關(guān)系模式是否滿足2NF？若不滿足，說明原因并分解為2NF；（2）分解后的模式是否滿足3NF？若不滿足，進(jìn)一步分解為3NF；（3）說明分解過程中如何保持函數(shù)依賴和無損連接性。參考答案一、單項(xiàng)選擇題1.D2.B3.A4.A5.B6.B7.A8.D9.C10.D二、填空題1.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）2.布爾表達(dá)式；屬性列的子集3.讀已提交；可串行化4.消除數(shù)據(jù)冗余和操作異常；模式分解5.樹型索引；哈希索引6.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲；日志記錄三、簡答題1.DBMS的主要功能包括：數(shù)據(jù)定義（DDL）、數(shù)據(jù)操縱（DML）、數(shù)據(jù)組織存儲和管理、數(shù)據(jù)庫事務(wù)管理（ACID特性保證）、數(shù)據(jù)庫保護(hù)（安全性、完整性、并發(fā)控制、恢復(fù)）、數(shù)據(jù)服務(wù)（備份、轉(zhuǎn)換、通信）等。2.三類完整性約束：實(shí)體完整性：主碼值非空且唯一，如“學(xué)生”表中“學(xué)號”為主碼，不能取空值；參照完整性：外碼值要么是空值，要么等于被參照關(guān)系的主碼值，如“選課”表中“學(xué)號”是外碼，需在“學(xué)生”表中存在；用戶定義完整性：根據(jù)具體應(yīng)用定義的約束，如“年齡”屬性取值范圍為15-40。3.死鎖是指兩個(gè)或多個(gè)事務(wù)因爭奪資源（如鎖）而相互等待，導(dǎo)致無法繼續(xù)執(zhí)行的狀態(tài)。DBMS處理死鎖的策略：死鎖預(yù)防：通過協(xié)議（如順序加鎖）避免死鎖發(fā)生；死鎖檢測與解除：周期性檢查死鎖，選擇代價(jià)最小的事務(wù)回滾，釋放資源。4.視圖與基本表的區(qū)別：基本表是實(shí)際存儲數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，視圖是虛表，不存儲數(shù)據(jù)；基本表可獨(dú)立存在，視圖依賴基本表定義；對視圖的修改（如插入、更新）受限于其定義，可能無法全部操作，而基本表可直接修改。5.數(shù)據(jù)倉庫與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的差異：用途：傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫支持OLTP（聯(lián)機(jī)事務(wù)處理），數(shù)據(jù)倉庫支持OLAP（聯(lián)機(jī)分析處理）；數(shù)據(jù)特征：傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫存儲當(dāng)前、細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)倉庫存儲歷史、匯總數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)更新：傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫支持頻繁增刪改，數(shù)據(jù)倉庫通常僅加載數(shù)據(jù)，不支持更新；模式設(shè)計(jì)：傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫采用第三范式優(yōu)化，數(shù)據(jù)倉庫采用星型/雪花模型優(yōu)化查詢。四、應(yīng)用題1.SQL語句：（1）SELECT學(xué)號,姓名,年齡FROM學(xué)生WHERE所在系='計(jì)算機(jī)系'AND性別='女';（2）SELECT學(xué)生.姓名FROM學(xué)生,課程,選課WHERE學(xué)生.學(xué)號=選課.學(xué)號AND課程.課程號=選課.課程號AND課程.課程名='數(shù)據(jù)庫原理'AND選課.成績>85;（3）UPDATE課程SET學(xué)分=4WHERE課程號='C001';2.關(guān)系代數(shù)表達(dá)式：（1）σB>5(R)（2）πA,B,D,E(R?S)或πA,B,D,E(σR.B=S.B(R×S))（3）πB,E(σDISNULL(S))3.（1）E-R圖：客戶（客戶ID，姓名，電話）；商品（商品ID，名稱，單價(jià)）；訂單（訂單ID，下單時(shí)間，客戶ID）；訂單明細(xì)（訂單ID，商品ID，數(shù)量）。聯(lián)系：客戶與訂單是1:n（一個(gè)客戶可下多個(gè)訂單）；訂單與訂單明細(xì)是1:n（一個(gè)訂單含多個(gè)明細(xì)）；訂單明細(xì)與商品是n:1（一個(gè)明細(xì)對應(yīng)一個(gè)商品）。（2）關(guān)系模式：客戶（客戶ID，姓名，電話）主碼：客戶ID商品（商品ID，名稱，單價(jià)）主碼：商品ID訂單（訂單ID，下單時(shí)間，客戶ID）主碼：訂單ID，外碼：客戶ID（參照客戶）訂單明細(xì)（訂單ID，商品ID，數(shù)量）主碼：（訂單ID，商品ID），外碼：訂單ID（參照訂單），商品ID（參照商品）五、綜合題（1）原關(guān)系模式的碼是“員工ID”（唯一標(biāo)識元組）。非主屬性為姓名、部門、職位、工資、領(lǐng)導(dǎo)ID。存在非主屬性“職位”對碼的部分依賴嗎？不，因?yàn)樗蟹侵鲗傩远纪耆蕾囉趩T工ID。但根據(jù)F中的“部門→（職位，最低工資，最高工資）”，說明“職位”還依賴于“部門”，而“部門”是非主屬性（因?yàn)榇a是員工ID），因此存在非主屬性“職位”對碼的傳遞依賴（員工ID→部門→職位）。因此，原模式不滿足2NF（2NF要求消除非主屬性對碼的部分依賴，但這里存在傳遞依賴，實(shí)際2NF的條件是消除部分依賴，而傳遞依賴是3NF的問題？需重新分析：原模式的碼是員工ID，所有非主屬性都完全依賴于員工ID（無部分依賴），因此滿足2NF。但可能用戶定義的F中存在傳遞依賴，需確認(rèn)。正確分析：員工ID→部門，部門→職位，因此職位傳遞依賴于員工ID，這屬于3NF的問題，而非2NF。因此原模式滿足2NF（無部分依賴），但不滿足3NF（存在傳遞依賴）。（修正：原關(guān)系模式的主碼是員工ID，所有非主屬性（姓名、部門、職位、工資、領(lǐng)導(dǎo)ID）都完全依賴于員工ID（無部分依賴），因此滿足2NF。但存在傳遞依賴：員工ID→部門→（職位，最低工資