1、数据库标准系统概论ziliao数据库系统概论作业11.简述数据、数据模型、数据库、关系数据库、数据库管理系统、数据库系统的概念。答：数据：存储在计算机内用来描述事物特征的各种符号及其组合，称为数据。它不但包括数字，还包括文字、图形、图像、声音等。数据模型：数据模型是一种对客观事物抽象化的表现形式。数据模型首先要真实地反映现实世界，；其次要易于理解，和人们对外部事物的认识相一致；最后要便于实现，因为最终是要由计算机来处理。数据模型通常由数据结构、数据操作和完整性约束三要素组成。数据库：简称DB，是由DBMS管理的数据的聚集。是储存在计算机内具有一定结构的数据集合。关系数据库：是以关系模型为基础的
2、数据库。或者说数据库里的数据可以用一个二维表的的形式表示的数据库。数据库管理系统：简称DBMS，是专门用于建立和管理数据库的一套软件，介于应用程序和操作系统之间。它不仅具有最基本的数据管理功能，还能保证数据的完整性、安全性、提供多用户的并发控制，当数据库出现故障时对系统进行恢复。DBMS主要由查询处理程序、事务处理程序和存储管理程序等组成。数据库系统：简称DBS，使指引进数据库技术后的计算机系统，它包括和数据库有关的整个系统：计算机软硬件系统、数据库、DBMS、应用程序以及数据库管理员和用户等等。主要特点：数据结构化；数据共享性好，冗余度小，数据独立性好；数据由DBMS统一管理和控制，从而保证
3、多个用户能并发、安全可靠地访问，而一旦出现故障，能有效恢复。3假设学生关系Student包括五个属性：学号StudentNo、姓名StudentName、年龄StudentAge、性别StudentSex和所在系Department。（1） 指出该关系的键码和属性的类型；（2） 给出三个适当的元组。答：（1）该关系的键码是：学号；属性的类型：学号：字符型；姓名：字符型；年龄：整型；性别：布尔型；所在系：字符型。 （2）学号姓名年龄性别所在系991510000张三25.T.计算机991510078李四24.T.化学981501008王燕25.F.中文5.请为计算机经销商设计一个数据库，要求包括生
4、产厂商和产品的信息。生产厂商的信息包括名称、地址、电话等；产品的信息包括生产商、品牌、配置、近价等。试用ODL描述这个数据库，注意要为所有的属性和联系选择适当的类型，并且指出每个类的键码。答案：interface Produce(key name) attribute string name; attribute string address; attribute string tel; relationaship Set produces inverse Product:ProducedBy;interface Product (key (brand,model) attribute str
5、ing brand; attribute string model; attribute integer price; relationaship Producer producedBy inverse Producer:Produces;6.将上面题5的数据库用E-R图来描述。答案： 7.假设题5的数据库中，计算机产品类有了一个笔记本电脑子类，该子类本身拥有尺寸（长、宽、厚度）、电池型号等属性，试重新设计数据库，将增加的部分分别用ODL和E/R图描述。答：（1）ODL：interface ComputerProduct ：Product interface PortableComputer：
6、ComputerProduct attribute float Length；attribute float Wide；attribute float Thick；attribute string BatteryType（2）E/R图： 8、如果某关系的实例满足下列条件之一，要表示该实例，有多少种不同的方法（考虑元组的顺序和属性的顺序）：（1） 3个属性，3个元组（2） 4个属性，5个元组（3） m个属性，n个元组答：（1） 3！*3！=36（2） 4！*5！=24*120=2880m个属性可有m！种不同的排列顺序，n个元组可有n！种不同的排列顺序，因此共有m! * n！种不同的排列顺序。9.
7、将题5的ODL设计转换成关系数据库模型。答案：转换为关系模式为： Producer (name,address,tel);Product (brand,model,name);（注：其中name为厂商名，若同一厂商提供多种产品需建立多个记录）10.下图表示的是一个航空公司的E/R图，试将其转换为关系数据库模式。 其中Customer表示乘客，有三个属性：乘客号No，姓名Name和地址Address，Flight表示航班，页有三个属性：航班号Number，日期Date和机型Kind；Booking表示乘客订票的信息，有一个属性：Seat。答案：转换为关系模式为： Customer（No，Name
8、，Address） Flight（Number，Date，Kint） Booking（No，Number，Date，Seat）11.假设学生选课数据库如下： Student（Sno，Sname，Age，Dept） Couse（Cno，Cname，Teacher） SC（Sno，Cno，Score）用关系代数分别进行如下查询：（1）学号为9900111的学生的系别和年龄；（2）有不及格（成绩60学生的课程名；（3）计算机系有不及格课程的学生名单；（4）学生张林的“数据库原理”课成绩。答案： （1）Dept，Sage（Sno=9900111（Student） （2）Cname（score60（SC
9、） Course）（3）Sname（score60（SC） Dept=计算机系（Student）（4）Score（sname=张林（Stident） SC （Cname=数据库原理（Course）12.分别用元组关系运算和域关系演算表示题11中的查询。（1）学号为9900111的学生的系别和年龄；（2）有不及格（成绩60学生的课程名；（3）计算机系有不及格课程的学生名单；（4）学生张林的“数据库原理”课成绩。答案： 元组关系运算：（1）（2）（3）（4） 域关系演算：(1)(2)(3)(4)13.用数据库逻辑规则表示习题一中的查询。（1）学号为9900111的学生的系别和年龄；（2）有不及格（
10、成绩60学生的课程名；（3）计算机系有不及格课程的学生名单；（4）学生张林的“数据库原理”课成绩。答案： （1）S (D,A Student(SNo,SN,A,D) AND SNO=9900111（2）C (CN) Course (CNo,CN) AND SC (SNo,CNo,S) AND S60（3）S (S,N) Student(SNo,SN,A,D) AND SC (SNo,CNo,S) AND D=计算机系 AND S60（4）U (S) Student(SNo,SN,A,D) AND SC (SNo,CNo,S) AND Course (CNo,CN) AND SN=张林 AND
11、CN=数据库原理14.画出题11中查询（4）的关系代数表达树。答案：数据库系统概论作业21.一个电影资料数据库有三个基本表：电影表Movie（含电影名、制作年份、长度、是否彩色、制片商）、演员表Actor（含演员姓名、地址、性别、出生年月）和电影主演表Acts（电影名、制作年份、演员姓名）。用AQL的建表语句建立这三个基本表，有注意合理地选择属性的数据类型。答案： CREATE TABLE Movie（ Title CHAR（30）， Year INT， Length INT ）； CREATE TABLE Actor（ Name CHAR（20）， Gender VARCHAR（30）， L
12、ength CHAR（1） Birthdate DATE CREATE TABLE Acts（ MoiveTitle CHAR（30）， MoiveYear INT， ActorName CHAR（20）2.在题1建立的表的基础上，用SQL实现如下查询或更新操作：（1）统计1999年制作电影的平均长度和最短长度；（2）在1999年主演过电影的演员姓名；（3）所有同名电影各自的电影名和制作年份；（4）往演员关系Actor插入一个演员记录，具体的数据值由你指定；（5）把电影“我的世界“的长度改为109分钟；（6）删除1940年以前制作的所有电影记录以及电影主演记录。答案：（1）SELECT AVG
13、 (Length),MIN(Length) FROM Movie WHERE Year=1999;（2）SELECT ActorName FROM Acts WHERE MovieYear=1999;（3）SELECT M1.Title,M1.Year,M2.Year FROM Movie AS M1, Movie AS M2 WHERE M1.Title=M2.Title AND M1.YearM2.Year（4）INSERT INTO Actor(Name,Gender)VALUES(秀兰邓波儿,F);（5）UPDATE Movie SET Length=109 WHERE Title=我
14、的世界;（6）DELETE FROM Movie WHERE Year1940;DELETE FROM Acts WHERE MovieYear1940;3.在题1建立的表但是基础上，要求为Movie关系增加一个属性MovieDirector（电影导演）。用SQL实现这种关系模式的改变。答案：ALTER TABLE MovieADD MovieDirector CHAR（20）4假设学生一课程数据库关系模式如下： Student（Sno，Sname，Sage，Ssex） Course（Cno，Cname，Teacher） SC（Sno，Cno，Grade） 用SQL语句表达下列查询：（1）找出
15、刘老师所授课程的课程号和课程名。（2）找出年龄小于22岁女学生的学号和姓名。（3）找出至少选修刘老师讲的一门课的学生姓名。（4）找出“程序设计”课成绩在90分以上的学生姓名。（5）找出不学C3课的学生姓名。（6）找出至少选修C1课和C2课的学生学号。答案： （1）SELECT Cno,CnameFORM CourseWHIRE Teacher LIKE 刘%; （2）SELECT Sno,SnameFORM StudentWHIRE Sage90;（5）SELECT SnameFORM StudentWHIRE NOT EXISTS (SELECT *FORM SCWHIRE Sno=Stud
16、ent.Sno AND Cno=C3);（6）SELECT X.Sno FROM SC AS X, SC AS Y WHERE X.Sno=Y.Y.Sno AND X.Cno=C1 AND Y.Cno=C2;5.按照题4的数据库模式谢出下列查询：（1）求孙老师讲的每门课的学生平均成绩。（2）统计选修各门课的学生人数。输出课程号和人数。查询结果按人数降序排列，若人数相同，则按课程号升序排列。答案： （1）SELECT Cno,AVG(Grade) FORM SC,Course WHERE SC.Cno=Course.Cno AND Teacher LIKE 孙% GROUP BY Cno （2）
17、SELECT Cno,COUNT(*) FORM SC GROUP BY Cno ORDER BY COUNT（*）DESC，Cno6.用SQL的更新语句表达对学生-课程数据库的下列更新操作：（1）往学生关系Student中插入一个学生元组（990012，梅立松，20，女）。（2）从学生选课关系SC中删除夏春秋同学的所有元组。（3）在学生选课关系SC中，把英语课的成绩提高10%。答案： （1）INSERT INTO Student VALUES（990012, 梅立松,20,女）; （2）DELETE FORM SCWHERE Sno IN （SELECT Sno FORM Student W
18、HERE Sname=夏春秋); （3）UPDATE SC SET Grade=1.1*GradeWHERE Cno IN（SELECT Cno FORM CourseWHERE Cname=英语);8.从学生选课数据库中查询选修“数据库原理”课并且成绩在90分以上的学生名单，SQL语句序列如下：SELECT StudentNameFORM Student，Course，StudentCourseWHERE Student.StudentNo= StudentCourse.StudentNo AND Course.CourseNo= StudentCourse.CourseNo AND Cou
19、rse.CourseName=数据库原理 AND StudentCourse.Score90（1） 画出这个查询的关系代数语法树；（2） 对该语法树进行优化并画出优化后的语法树。答案：（1）对应查询的关系代数语法树（3） 优化语法树（Student简写为S，Course简写为C）9.设T1、T2是如下两个事务： T1：A=B*2 T2：B=A+1 A、B的初值分别是1和3。（1）设T1和T2可以并发执行，并且对其操作的调度不加限制，那么它们的并发执行可能产生哪几种结果（写出最后A、B的值）？（2）这些执行结果中哪些是正确的？答案：解：（1）第一种调度：读A=1，B=3： （TI）A=B*2=6
20、 （T1）写回A=6，B=3 （T1）读A=6，B=3 （T2）B=A+1=7 （T2）写回A=6，B=7 （T2）结果：A=6，B=7第二种调度：读A=1，B=3： （T2）B=A+1=2 （T2）写回A=1，B=2 （T2）读A=1，B=2 （T1）A=B*2=4 （T1）写回A=4，B=2 （T2）结果：A=4，B=2第三种调度：读A=1，B=3： （T1）读A=1，B=3 （T2）A=B*2=6 （T1）B=A+1=2 （T2）写回A=6，B=3 （T1）写回A=1，B=2 （T2）结果：A=1，B=2第四种调度：读A=1，B=3： （T2）读A=1，B=3 （T1）B=A+1=2 （
21、T2）A=B*2=6 （T1）写回A=1，B=2 （T2）写回A=6，B=3 （T1）结果：A=6，B=3第五种调度：读A=1，B=3： （T1）A=B*2=6 （T1）读A=1，B=3 （T2）B=A+1=2 （T2）写回A=6，B=3 （T1）写回A=1，B=2 （T2）结果：A=1，B=2第六种调度：读A=1，B=3： （T2）B=A+1=2 （T2）读A=1，B=3 （T1）A=B*2=6 （T1）写回A=1，B=2 （T2）写回A=6，B=3 （T1）结果：A=6，B=3（2）第一种结果：A=6，B=7；和第二种结果：A=4，B=2正确。根据可串行化的原则，两个事务并发执行的结果只要
22、和任意一种串行的结果相同，就认为是正确的。数据库系统概论作业31、 举例说明不符合2NF，3NF和BCNF的关系模式，如何使之符合相应范式？答：第一种方法：先求各种属性组合的封闭集，再从中找出新的函数依赖。 A+=ABCD B+=BCD C+=C D+=D A C,AD （2） A B+=ABCD A C+=ABCD A D+=ABCD BC+=BCD BD+=BCD CD+=CD ABC,ABD ACB,ACD ADB,ADC BCD BDC （8） A B C+=ABCD A B D+=ABCD BCD+=BCD ABCD ABDC （2） A B C D+=ABCD 蕴含于给定函数依赖的
23、非平凡函数依赖共12个。2） A为键码。3） AB,AC,AD,ABC,ABD,ABCD为超键码。第二种方法：在Student(Sno,Sname,Sdept,Mname,Cname,Grade)中 存在依赖：Sno,CnameSname,Sdept,Mname 左边是键码，但是右边的非主属性都部分依赖Sno Sno Sname Sno Sdept Sno Mname 所以Student不是2NFStudent可以分解为以下模式 Student(Sno,Sname,Sdept,Mname) SC(Sno,Cname,Grade) 在Student中键码是Sno，其它都是非主属性，它们都完全 函
24、数依赖于Sno 在SC中，键码是Sno,Cname，只有一个非主属性Grade， 它完全函数依赖于键码 所以分解后的关系模式是2NFSupplyer(SpNo,City,Area,Phone) SpNo供应商编号 Area城市所在地区 其中，SpNo是键码 函数依赖有 SpNoCity,SpNo Area,SpNo Phone City Area 所有的非主属性都完全函数依赖于键码，所以Supplyer是 2NF。 SpNo City,City Area, 所以Area传递依赖于键码，且Aera是非主属性。 Supplyer不是3NF。Student(Sno,Sname,Sdept,Mname
25、) SC(Sno,Cname,Grade) 是2NF 但是在Student中：Sno Sdept,Sdept Mname 非主属性Mname传递依赖于键码Sno 所以以上关系模式不是3NF。 将Student分解为： Student(Sno,Sname,Sdept) Dept(Sdept,Mname) Sdept是关系Dept的键码 Student(Sno,Sname,Sdept) Dept(Sdept,Mname) SC(Sno,Cname,Grade) 是3NF在一个关系模式的所有非平凡函数依赖中，如果所有决定因素都包含键码，即决定因素是超键，则该关系模式属于BCNF例1：C(City,S
26、treet,Zip)其中键码是City,StreetCity主属性，Street主属性，Zip非主属性City,StreetZipZip CityZip不是超键码所以关系C是3NF，但不是BCNF假如有关系模式R(A,B,C,D)和函数依赖集S=B-C,B-D。（1）找出所有BCNF违例。（2）如果该关系模式不是BCNF，则将它分解为BCNF（3）找出所有的违背3NF的依赖（4）如果该关系不是3NF，则将它分解为3NF步骤一：找出R在S上的所有非平凡依赖，首先计算封闭集单属性封闭集：A+=A,B+=BCD,C+=C,D+=D双属性封闭集：AB+=ABCD,AC+=AC,AD+=AD,BC+=B
27、CD,BD+=BCD,CD+=CD三属性封闭集：ABC+=ABCD,ABD+=ABCD,BCD+=BCD,ACD+=ACD四属性封闭集：ABCD+=ABCD步骤二：根据计算所得的封闭集，找出键码和超键码键码：AB超键码：ABC,ABD,ABCD步骤三：找出所有的非平凡函数依赖B-C,B-D,AB-C,AB-D,BC-D,BD-CABC-D,ABD-C其中：AB-C,AB-D,ABC-D,ABD-C 而：B-C,B-D,BC-D,BD-C是BCNF违例步骤四：进行BCNF规范。BCNF违例自成一体。从以上BCNF违例中选择B-C自成一体R1(B,C)舍其右全集归一，即舍去B-C的右边属性C，所以
28、得到R2(A,B,D)在R2中还存在BCNF违例B-D，因此B-D自成一体，得到R21(B,D),舍其右全集归一得到R22(A,B)最后得到的关系模式是：R1(B,C),R21(B,D),R22(A,B)AB是键码，所以A,B是主属性，而C,D都是键码以外的属性，所以C,D都是非主属性。2、假设关系模式为R（A，B，C，D），函数依赖为AB，BC和BD。（1）求蕴含给定函数依赖的所有非平凡函数依赖。（2）求R的所有键码和超键码。（3）判断该模式为第几范式？为什么？答案：（1）求A+，有A+=A，因为AB，所以A+=A,B;因为BC,所以A+=A,B,C;因为BD,所以A+=A,B,C,D。因此A为Key，推出新依赖：(1) AC，(2) AD。求B+，有B+=B；因为BC，所以B+=B,C;因为BD, 所以B+=B,C,D。求C+，有C+=C。求D+，有D+=D。求AB+，有AB+=A,B;因为BC,所以AB+=A,B,C;因为BD,所以AB+=A,B,C,D。推出新依赖：(3) ABC，(4) ABD。求AC+，有AC+=A,C;因为AB,所以AC+=A
