北郵2025年《數據庫系統(tǒng)原理》期中試卷及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.以下關于關系模型特點的描述中，錯誤的是（）。A.結構統(tǒng)一，所有數據用二維表表示B.操作基于集合，非過程化程度高C.直接支持復雜對象和嵌套結構D.具有較高的數據邏輯獨立性2.在學生表（學號，姓名，學院編號）和學院表（學院編號，學院名）中，“學院編號”在學生表中屬于（）。A.主碼B.候選碼C.外碼D.普通屬性3.關系模式R(A,B,C,D)的函數依賴為{A→B,B→C,C→D}，則R最高滿足（）。A.1NFB.2NFC.3NFD.BCNF4.事務的（）特性確保即使系統(tǒng)崩潰，已提交的事務結果不會丟失。A.原子性B.一致性C.隔離性D.持久性5.若要統(tǒng)計“課程表”中不同課程名稱的數量，應使用的SQL語句是（）。A.SELECTCOUNT()FROM課程表B.SELECTCOUNT(課程名稱)FROM課程表C.SELECTCOUNT(DISTINCT課程名稱)FROM課程表D.SELECTSUM(課程名稱)FROM課程表6.關系代數中，投影操作（π）的結果關系與原關系相比，屬性個數（）。A.一定更少B.可能更少或相等C.一定相等D.可能更多7.以下場景中，最適合使用B+樹索引的是（）。A.頻繁的全表掃描操作B.對某列進行范圍查詢（如“成績>80”）C.基于哈希值的快速點查D.數據插入、刪除非常頻繁的列8.數據庫三級模式中，外模式對應（）。A.物理存儲結構B.全局邏輯結構C.用戶視圖D.存儲文件結構9.共享鎖（S鎖）與排他鎖（X鎖）的兼容規(guī)則是（）。A.S鎖與S鎖不兼容，S鎖與X鎖兼容B.S鎖與S鎖兼容，S鎖與X鎖不兼容C.X鎖與所有鎖兼容D.S鎖與X鎖兼容，X鎖與X鎖不兼容10.以下約束中，屬于用戶定義完整性的是（）。A.學生表中“學號”為主碼B.成績表中“學號”參照學生表“學號”C.教師表中“年齡”取值范圍為22-65D.課程表中“課程號”唯一二、填空題（每空1分，共15分）1.關系數據庫的三種完整性約束包括實體完整性、參照完整性和______。2.SQL中，用于修改表結構的語句是______。3.關系代數中，σ表示______操作，π表示______操作。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.B+樹索引中，所有數據記錄存儲在______節(jié)點中。6.數據庫設計的六個階段包括需求分析、概念設計、邏輯設計、______、實施和運行維護。7.關系模式分解需滿足的兩個關鍵特性是無損連接性和______。8.SQL中，對查詢結果分組的子句是______，對分組后數據過濾的子句是______。9.沖突可串行化調度的充要條件是其優(yōu)先圖（沖突圖）______。10.索引按存儲結構可分為B+樹索引、哈希索引和______。三、簡答題（每題8分，共32分）1.簡述數據庫三級模式（外模式、模式、內模式）及兩級映射（外模式/模式、模式/內模式）的作用。2.說明關系代數中自然連接（NaturalJoin）與等值連接（EquiJoin）的區(qū)別，并舉例說明。3.分析事務并發(fā)執(zhí)行時可能出現的三種不一致性問題（丟失修改、臟讀、不可重復讀），并說明“可重復讀”隔離級別能解決哪些問題。4.簡述索引的優(yōu)缺點及適用場景。四、設計題（共23分）某高?？蒲许椖抗芾硐到y(tǒng)需管理以下信息：-教師：教師號（唯一）、姓名、職稱（講師/副教授/教授）-項目：項目編號（唯一）、名稱、類型（如國家自然科學基金）、負責人教師號（參照教師號）-參與人員：教師號（參照教師號）、項目編號（參照項目編號）、參與角色（如“核心成員”“參與者”）其中，參與人員表的主碼為（教師號，項目編號）。1.（8分）繪制該系統(tǒng)的E-R圖（要求標注實體屬性、聯(lián)系類型及屬性）。2.（7分）將E-R圖轉換為關系模式，并標注主碼（PK）和外碼（FK）。3.（8分）使用SQL完成以下操作：（1）創(chuàng)建教師表，要求職稱只能是“講師”“副教授”“教授”（用CHECK約束）。（2）查詢所有類型為“國家自然科學基金”的項目名稱及負責人姓名（需連接項目表和教師表）。（3）統(tǒng)計每位教師參與的項目數量（包括未參與項目的教師，顯示教師號、姓名、項目數）。五、綜合題（10分）考慮事務T1和T2的操作序列（R為讀，W為寫）：T1:R(X),W(X),R(Y),W(Y)T2:R(Y),W(Y),R(X),W(X)調度S的執(zhí)行順序為：R1(X),R2(Y),W1(X),W2(Y),R1(Y),W1(Y),R2(X),W2(X)1.畫出調度S的優(yōu)先圖（沖突圖）。2.判斷調度S是否沖突可串行化，并說明理由。3.若存在等價串行調度，列出可能的順序。答案一、單項選擇題1.C2.C3.B4.D5.C6.B7.B8.C9.B10.C二、填空題1.用戶定義完整性2.ALTERTABLE3.選擇；投影4.可重復讀5.葉子6.物理設計7.函數依賴保持性8.GROUPBY；HAVING9.無環(huán)10.聚集索引（或順序索引）三、簡答題1.三級模式：外模式（用戶視圖，如視圖）、模式（全局邏輯結構，如基本表）、內模式（物理存儲結構）。兩級映射：外模式/模式映射保證邏輯獨立性（模式修改不影響外模式）；模式/內模式映射保證物理獨立性（內模式修改不影響模式）。2.區(qū)別：自然連接自動對同名屬性進行等值連接，并去除重復列；等值連接需顯式指定連接條件，保留所有列。例：表A（a,b）和表B（b,c），自然連接結果為（a,b,c）；等值連接A.b=B.b結果為（a,A.b,B.b,c）。3.丟失修改：兩事務同時修改同一數據，后提交覆蓋先提交的結果；臟讀：事務T1讀取T2未提交的修改；不可重復讀：事務T1兩次讀同一數據，期間被T2修改，結果不一致?？芍貜妥x解決臟讀和不可重復讀，但可能存在幻讀。4.優(yōu)點：加速查詢（尤其范圍查、點查）；缺點：增加增刪改開銷，占用存儲。適用場景：經常查詢且數據量大的列，更新不頻繁的列（如學生表的學號）。四、設計題1.E-R圖：-實體“教師”：屬性（教師號，姓名，職稱）-實體“項目”：屬性（項目編號，名稱，類型，負責人教師號）-聯(lián)系“參與”：教師與項目的多對多聯(lián)系，屬性（參與角色）2.關系模式：教師（教師號PK，姓名，職稱）項目（項目編號PK，名稱，類型，負責人教師號FK→教師.教師號）參與人員（教師號FK→教師.教師號，項目編號FK→項目.項目編號，參與角色，PK（教師號，項目編號））3.SQL語句：（1）CREATETABLE教師(教師號CHAR(5)PRIMARYKEY,姓名VARCHAR(20)NOTNULL,職稱VARCHAR(10)CHECK(職稱IN('講師','副教授','教授')));（2）SELECT項目.名稱,教師.姓名FROM項目,教師WHERE項目.負責人教師號=教師.教師號AND項目.類型='國家自然科學基金';（3）SELECT教師.教師號,教師.姓名,COUNT(參與人員.項目編號)AS項目數FROM教師LEFTJOIN參與人員ON教師.教師號=參與人員.教師號GROUPBY教師.教師號,教師.姓名;五、綜合題1.優(yōu)先圖：T1和T2之間存在雙向邊（T