图的逻辑结构
第 21 次课 2 学时
教案（理论课）
图书馆数据库设计实例(需求分析、概念结构、逻辑结构)
数据库设计实例分析 一、需求分析实例 现要开发高校图书管理系统。经过可行性分析和初步的需求调查，确定了系统的功能边界，该系统应能完成下面的功能： （1）读者注册。 （2）读者借书。 （3）读者还书。 （4）图书查询。 1、数据流图 顶层数据流图反映了图书管理系统与外界的接口，但未表明数据的加
工要求，需要进一步细化。根据前面图书管理系统功能边界的确定，再对图书管理系统顶层数据流图中的处理功能做进一步分解，可分解为读者注册、借书、还书和查询四个子功能，这样就得到了图书管理系统的第0层数据流图 从图书管理系统第0层数据流图中可以看出，在图书管理的不同业务中，借书、还书、查询这几个处理较为复杂，使用到不同的数据较多，因此有必要对其进行更深层次的分析，即构建这些处理的第1层数据流图。下面的图8-7分别给出了借书、还书、查询子功能的第1层数据流图
2、数据字典 2.1 数据项 数据项名称：借书证号 别名：卡号 含义说明：惟一标识一个借书证 类型：字符型 长度：20 …… 2.2 数据结构 （1）名称：读者类别 含义说明：定义了一个读者类别的有关信息 组成结构：类别代码+类别名称+可借阅数量+借阅天数+超期罚款额（2）名称：读者 含义说明：定义了一个读者的有关信息 组成结构：+性别+所在部门+读者类型 （3）名称：图书 含义说明：定义了一本图书的有关信息 组成结构：图书编号+图书名称+作者++价格 …… 2.3 数据流 （1）数据流名称：借书单 含义：读者借书时填写的单据 来源：读者 去向：审核借书 数据流量：250份/天
组成：借书证编号+借阅日期+图书编号 （2）数据流名称：还书单 含义：读者还书时填写的单据 来源：读者 去向：审核还书 数据流量：250份/天 组成：借书证编号+还书日期+图书编号 …… 2.4 数据存储 （1）数据存储名称：图书信息表 含义说明：存放图书有关信息 组成结构：图书+库存数量 说明：数量用来说明图书在仓库中的存放数 （2）数据存储名称：读者信息表 含义说明：存放读者的注册信息 组成结构：读者+卡号+卡状态+办卡日期 说明：卡状态是指借书证当前被锁定还是正常使用（3）数据存储名称：借书记录 含义说明：存放读者的借书、还书信息 组成结构：卡号+书号+借书日期+还书日期 说明：要求能立即查询并修改
《算法的三种基本逻辑结构和框图表示》教案
《算法的三种基本逻辑结构和框图表示》教案 教学目标 1.知识与技能：通过设计流程图来表达解决问题的过程，了解流程图的三种基本逻辑结构：顺序、条件分支、循环.理解掌握前两种，能设计简单的流程图. 2.过程与方法：通过模仿、操作和探索，抽象出算法的过程，培养抽象概括能力、语言表达能力和逻辑思维能力. 3.情感与价值观：通过算法实例，体会构造的数学思想方法；提高学生欣赏数学美的能力，培养学生学习兴趣，增强学好数学的信心；通过学生的积极参与、大胆探索，培养学生的探索精神和合作意识. 教材分析 重点：顺序结构和条件分支结构以及循环结构的理解及应用. 难点：条件分支结构和循环结构的应用. 教学方法 一、导入新课 算法可以用自然语言来表示,但为了使算法的步骤表达得更为直观,我们更经常地用图形方式来表达,这就是程序框图.程序有三种基本逻辑结构——顺序结构、选择结构和循环结构.复杂的程序都是由这三种结构组成. 二、探究新知 探究一：程序框图 1.概念:程序框图又称流程图,是一种用程序框、流程线及文字说明来表示算法的图形.在程序框图中,一个或几个程序框的组合表示算法中的一个步骤;带有方向箭头的流程线将程序框连接起来,表示算法步骤的执行顺序. 2.程序框的功能: 程序框名称功能 起止框表示一个算法的起始和结束,是任何流程图不可少的. 输入、输出框表示一个算法输入和输出的信息,可用在算法中任何需要输入、输出的位置. 难 处理框赋值、计算,算法中处理数据需要的算式、公式等分别写在不同的用以处理数据的处理框内.
判断框判断某一条件是否成立,成立时在出口处标明“是”或“Y”;不成立时标明“否”或“N”. 流程线连接程序框 连接点连接程序框的两部份 3.画程序框图的规则如下： (1)使用标准的图形符号. (2)框图一般按从上到下、从左到右的方向画. (3)除判断框外,大多数流程图符号只有一个进入点和一个退出点.判断框具有超过一个退出点的唯一符号. (4)判断框分两大类,一类判断框“是”与“否”两分支的判断,而且有且仅有两个结果;另一类是多分支判断,有几种不同的结果. (5)在图形符号内描述的语言要非常简练清楚. 探究二：算法的基本逻辑结构 1.顺序结构 顺序结构是最简单的算法结构,语句与语句之间,框与框之间是按从上到下的顺序进行的,它是由若干个依次执行的处理步骤组成的,它是任何一个算法都离不开的一种基本算法结构. 顺序结构在程序框图中的体现就是用流程线将程序框自上而下地连 接起来,按顺序执行算法步骤.如在示意图中,A框和B框是依次执行的, 只有在执行完A框指定的操作后,才能接着执行B框所指定的操作. 2.条件结构 条件结构是指在算法中通过对条件的判断,根据条件是否成立 而选择不同流向的算法结构. 它的一般形式如右图所示： 注： (1)右图此结构中包含一个判断框,根据给定的条件P是 否成立而选择执行A框或B框.无论P条件是否成立,只能执 行A框或B框之一,不可能同时执行A框和B框,也不可能A框、 B框都不执行.(这里B框可能没有) (2)一个判断结构可以有多个判断框. 3.循环结构A B 否 是 条件P A B
数据库课后题答案 第7章 数据库设计
第7章数据库设计 1．试述数据库设计过程。 答：这里只概要列出数据库设计过程的六个阶段：( l ）需求分析；( 2 ）概念结构设计；( 3 ）逻辑结构设计；( 4 ）数据库物理设计；( 5 ）数据库实施；( 6 ）数据库运行和维护。这是一个完整的实际数据库及其应用系统的设计过程。不仅包括设计数据库本身，还包括数据库的实施、运行和维护。设计一个完善的数据库应用系统往往是上述六个阶段的不断反复。 2 ．试述数据库设计过程各个阶段上的设计描述。 答：各阶段的设计要点如下：( l ）需求分析：准确了解与分析用户需求（包括数据与处理）。( 2 ）概念结构设计：通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体DBMS 的概念模型。( 3 ）逻辑结构设计：将概念结构转换为某个DBMS 所支持的数据模型，并对其进行优化。( 4 ）数据库物理设计：为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构（包括存储结构和存取方法）。( 5 ）数据库实施：设计人员运用DBMS 提供的数据语言、工具及宿主语言，根据逻辑设计和物理设计的结果建立数据库，编制与调试应用程序，组织数据入库，并进行试运行。( 6 ）数据库运行和维护：在数据库系统运行过程中对其进行评价、调整与修改。 3 ．试述数据库设计过程中结构设计部分形成的数据库模式。 答：数据库结构设计的不同阶段形成数据库的各级模式，即：( l ）在概念设计阶段形成独立于机器特点，独立于各个DBMS 产品的概念模式，在本篇中就是 E 一R 图；( 2 ）在逻辑设计阶段将 E 一R 图转换成具体的数据库产品支持的数据模型，如关系模型，形成数据库逻辑模式，然后在基本表的基础上再建立必要的视图( Vi 娜），形成数据的外模式；( 3 ）在物理设计阶段，根据DBMS 特点和处理的需要，进行物理存储安排，建立索引，形成数据库内模式。 4 ．试述数据库设计的特点。 答：数据库设计既是一项涉及多学科的综合性技术又是一项庞大的工程项目。其主要特点有：( l ）数据库建设是硬件、软件和干件（技术与管理的界面）的结合。( 2 ）从软件设计的技术角度看，数据库设计应该和应用系统设计相结合，也就是说，整个设计过程中要把结构（数据）设计和行为（处理）设计密切结合起来。 5 ．需求分析阶段的设计目标是什么？调查的内容是什么？ 答：需求分析阶段的设计目标是通过详细调查现实世界要处理的对象（组织、部门、企业等），充分了解原系统（手工系统或计算机系统）工作概况，明确用户的各种需求，然后在此基础上确定新系统的功能。调查的内容是“数据’夕和“处理”，即获得用户对数据库的如下要求：( l ）信息要求，指用户需要从数据库中获得信息的内容与性质，由信息要求可以导出数据要求，即在数据库中需要存储哪些数据；( 2 ）处理要求，指用户要完成什么处理功能，对处理的响应时间有什么要求，处理方式是批处理还是联机处理；( 3 ）安全性与完整性要求。 6 ．数据字典的内容和作用是什么？ 答：数据字典是系统中各类数据描述的集合。数据字典的内容通常包括：( l ）数据项；( 2 ）数据结构；( 3 ）数据流；( 4 ）数据存储；( 5 ）处理过程五个部分。其中数据项是数
(完整版)很详细的系统架构图-强烈推荐
很详细的系统架构图--专业推荐 2013.11.7
1.1.共享平台逻辑架构设计 如上图所示为本次共享资源平台逻辑架构图，上图整体展现说明包括以下几个方面： 1 应用系统建设 本次项目的一项重点就是实现原有应用系统的全面升级以及新的应用系统的开发，从而建立行业的全面的应用系统架构群。整体应用系统通过SOA面向服务管理架构模式实现应用组件的有效整合，完成应用系统的统一化管理与维护。 2 应用资源采集 整体应用系统资源统一分为两类，具体包括结构化资源和非机构化资源。本次项目就要实现对这两类资源的有效采集和管理。对于非结构化资源，我们将通过相应的资源采集工具完成数据的统一管理与维护。对于结构化资源，我们将通过全面的接口管理体系进行相应资源采集模板的搭建，采集后的数据经过有效的资源审核和分析处理后进入到数据交换平台进行有效管理。 3 数据分析与展现 采集完成的数据将通过有效的资源分析管理机制实现资源的有效管理与展现，具体包括了对资源的查询、分析、统计、汇总、报表、预测、决策等功能模块的搭建。 4 数据的应用 最终数据将通过内外网门户对外进行发布，相关人员包括局内各个部门人员、区各委办局、用人单位以及广大公众将可以通过不同的权限登录不同门户进行相关资源的查询，从而有效提升了我局整体应用服务质量。 综上，我们对本次项目整体逻辑架构进行了有效的构建，下面我们将从技术角度对相
关架构进行描述。 1.2.技术架构设计 如上图对本次项目整体技术架构进行了设计，从上图我们可以看出，本次项目整体建设内容应当包含了相关体系架构的搭建、应用功能完善可开发、应用资源全面共享与管理。下面我们将分别进行说明。 1.3.整体架构设计 上述两节，我们对共享平台整体逻辑架构以及项目搭建整体技术架构进行了分别的设计说明，通过上述设计，我们对整体项目的架构图进行了归纳如下：
架构设计之逻辑架构
架构设计之-逻辑架构 逻辑架构=模块划分+接口定义+领域模型 逻辑架构关注职责划分和接口定义。不同粒度的职责需要被关注，它们可能是逻辑层、功能子系统、模块、关键类等。不同通用程度的职责要分离，分别封装到专门模块、通用模块或通用机制中。 图-1 逻辑架构的设计内容 【设计任务】一、模块划分 面对“技术复杂性”和“管理复杂性”这样的双重困难，以架构为中心的开发方法是有效的途径。软件架构从大局着手，就技术方面的重大问题作出决策，构造一个具有一定抽象层次的解决方案，而不是将所有细节统统展开，从而有效地控制了“技术复杂性”。 通过 定义“如何划分模块、模块间如何通过接口交互”，架构提供了团队开发的基础，如图
2所示，可以把不同模块分配给不同小组分头开发，接口就是小组间合作的“契约”，每个小组的工作覆盖了“整个问题的一部门”。这样一来，模块的技术细节被局部化到了小组内部，内部的细节不会成为小组间协作沟通的主要内容，也就理顺了沟通的层次。另外，对“人尽其才”也有好处，不同小组的成员需要精通的技术各不相同。 图2 软件架构奠定团队开发基础 模块划分是架构师的看家本领，有多种手段可以促进合理划分模块： 1、从需求层面的“功能树”，启发“功能模块”的划分 2、水平分层，促进模块分解 3、通用模块和通用机制的识别 4、现代的用例驱动的模块划分过程 5、传统的模块化分思维 6、…… 【设计任务】二、接口定义 正确的设计思路是“协作决定接口”。架构师设计接口时，要考虑的重点是“为了实现软件系统的一系列功能，这个软件单元要和其他哪些单元协作、如何协作”。此时，可以使
用（一组）序列图辅助进行设计。 【设计任务】三、领域模型细化 逻辑架构设计的粒度，一般推荐设计到模块一级，但如下4种“关键类”可以在架构设计时就明确： 1、接口定义类 2、Facade实现类 3、核心控制类 4、另外，就是对系统可扩展性有根本影响的构成领域模型的那些类
程序的三种基本逻辑结构
程序的三种基本逻辑结 构 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
学习目标 在具体问题的解决过程中，理解程序框图的三种基本逻辑结构：顺序结构、条件结构、循环结构. 学习过程 提出问题 （1）请大家再次观察上节课中所画的一些程序框图例子. （2）回答什么是顺序结构什么是条件分支结构什么是循环结构、循环体 （3）试用程序框图表示循环结构. （4）指出三种基本逻辑结构结构的相同点和不同点. 讨论结果： 很明显，顺序结构是由若干个依次执行的步骤组成的，这是任何一个算法都离不开的基本结构. 三种逻辑结构可以用如下程序框图表示： 顺序结构 条件结构 循环结构 应用示例 例1 阅读以下程序框图，分析其所实现的算法功能. 算法分析：第1步，0+1=1. 第2步，1+2=3. 第3步，3+3=6. 第4步，6+4=10. …… 第100步，4 950+100=5 050. 步都可以表示为第（i-1）步的结果+i=第i 步的结果. 为了方便、有效地表示上述过程，我们用一个累加 变量S 来表示第一步的计算结果，即把S+i 的结果 仍记为S ，从而把第i 步表示为S=S+i ， 其中S 的初始值为0，i 依次取1，2，…，100，由 于i 同时记录了循环的次数，所以也称为计数变量. 解决这一问题的算法是： 第一步，令i=1，S=0. 第二步，若i≤100成立，则执行第三步；否则，输 出S ，结束算法. 第三步，S=S+i. 第四步，i=i+1，返回第二步. 程序框图如右： （1）（2） 点评：在数学计算中，i=i+1不成立，S=S+i 只有在i=0时才能成立．在计算机程序中，它们被赋予了其他的功能，不再是数学中的“相等”关系，而是赋值关系．变量i 用来作计数器，i=i+1的含义是：将变量i 的值加1，然后把计算结果再存贮到变量i 中，即计数器i 在原值的基础上又增加了1．变量S 作为累加器，来计算所求数据之和．如累加器的初值为0，当第一个数据送到变量i 中时，累加的动作为S=S+i ，即把S 的值与变量i 的值相加，结果再送到累加器S 中，如此循环，则可实现数的累加求和． 变式训练 已知有一列数 1 ,,43,32,21 n n ，设计框图实现求该列数前20项的和．
数据库的逻辑结构
数据库逻辑存储结构 数据库的物理存储结构对应一系列的物理文件,这部分主要描述的是数据存储的实际位置,不过数据如果存储,是以什么结构存储到数据文件中,则取决于数据库的逻辑存储结构. Oracle数据库在执行操作时,并不是以数据文件为单位,而是从逻辑上定义出一组结构,操作的数据可以一步步细分不同的存储单元,oracle 操作数据的过程,实际上就是对这些不同级别的存储单元进行维护和管理的过程. 逻辑存储概述 --块(block)块是逻辑存储结构中最小存储单位,所有数据的存储都是以块为单位进行.初始化参数文件中BLOCK_SIZE来指定一个块的大小,也就是说oracle的块大小在数据库创建时指定,一经指定就无法修改,除非重建数据库. --区(extent) 区是oracle数据库的最小分配单位,由一组连续的块组成,这些块在物理上可能并不连续(也就是OS块),但是必需都存在于一个物理文件,单个区在分配时不能跨文件分配(这个文件应该是数据文件).在创建对象时,最少会为该对象分配一个区,这个区叫做初始区(initial extent) 在随着对象的不断扩展,超出初始区后,oracle就会再为其分配扩展区(incremental extent)扩展区不一定要与初始区连续存放,甚至大小也可以与初始区不同,不过扩展区也必需是由连续的块组成. 段(segment)从逻辑的角度看,段由一个或多个区组成,它是一个真正逻辑结构. 可以将段看作是对象的全部或某个部分 例如：一个普通的堆组织表(不含分区,LOB类型及索引等)那么该表就对应一个段,不管这个表中被存放多少记录,它都仍然只对应一个段,不过如果该表创建了索引,那么索引数据会存放专门的索引段,如果该表有LOB类型,LOB数据也会被存入单独的数据段. --表空间(tablespace)从逻辑上定义,是由一个或多个段组成,从物理上定义是由一个或多个数据文件组成.表空间是oracle数据库中空间分配的最大逻辑单位,在往上就是数据库级别. 平时进行的创建对象的操作,都是在表空间一级进行. **提示:如创建存储对象时只能指定存储到哪个表空间,而不能指定存储到更细粒度的逻辑结构,如段,区,块.也不能指定存储到某个数据文件中. *注意*:在创建存储对象时,只需要指定存储所在的表空间(如果未指定,则存储到用户当前的默认表空间中),其他一切由oracle自动处理图: 每层结构都是一对多的关系 逻辑结构对应关系图
1.1.3算法的三种基本逻辑结构和框图表示(练习题)
1.1.3算法的三种基本逻辑结构和框图表示 一、选择题 1．任何一个算法都离不开的基本结构为( ) A．逻辑结构B．条件分支结构 C．循环结构D．顺序结构 解析：选D.任何一个算法都要由开始到结束，故应当都有顺序结构． 2. 如图的程序框图表示的算法的功能是( ) A．计算小于100的奇数的连乘积 B．计算从1开始的连续奇数的连乘积 C．从1开始的连续奇数的连乘积，当乘积大于100时，计算奇数的个数D．计算1×3×5×…×n≥100时的最小的n值 答案：D
3．图中所示的是一个算法的框图，S的表达式为( ) A. 1 1＋2＋3＋…＋99 B. 1 1＋2＋3＋…＋100 C. 1 99 D. 1 100 答案：A 4．下列问题的算法适宜用条件结构表示的是( ) A．求点P(2,5)到直线l：3x－2y＋1＝0的距离 B．由直角三角形的两条直角边求斜边 C．解不等式ax＋b＞0(a≠0) D．计算100个数的平均数 解析：选C.条件结构是处理逻辑判断并根据判断进行不同处理的结构．只有C中含判断a的符号，其余选择项中都不含逻辑判断，故选C.
5．下列程序框图中，是循环结构的是( ) A．①②B．②③ C．③④D．②④ 解析：选C.循环结构需要重复执行同一操作，故只有③④符合．6．某程序框图如图所示，该程序运行后输出的k的值是( ) A．4 B．5 C．6 D．7 解析：选A.当k＝0时，S＝0?S＝1?k＝1， 当S＝1时?S＝1＋21＝3?k＝2， 当S＝3时?S＝3＋23＝11＜100?k＝3， 当S＝11时?S＝11＋211＞100，故k＝4.
数据库设计各阶段
1.数据库应用系统的设计步骤 按规范设计的方法可将数据库设计分为以下六个阶段 （1）需求分析; （2）概念结构设计; （3）逻辑结构设计; （4）数据库物理设计; （5）数据库实施; （6）数据库运行和维护。 2.需求分析 需求收集和分析是数据库应用系统设计的第一阶段。明确地把它作为数据库应用系统设计的第一步是十分重要的。这一阶段收集到的基础数据和一组数据流图（DataFlowDiaˉgram———DFD）是下一步设计概念结构的基础。概念结构对整个数据库设计具有深刻影响。 而要设计好概念结构，就必须在需求分析阶段用系统的观点来考虑问题、收集和分析数据及其处理。如何分析和表达用户需求呢？在众多的分析方法中，结构化分析（StructuredAnalysis，简称SA方法）是一个简单实用的方法。SA方法用自顶向下、逐层分解的方式分析系统。用数据流图，数据字典描述系统。然后把一个处理功能的具体内容分解为若干子功能，每个子功能继续分解，直到把系统的工作过程表达清楚为止。在处理功能逐步分解的同时，它们所用的数据也逐级分解。形成若干层次的数据流图。数据流图表达了数据和处理过程的关系。处理过程的处理逻辑常常用判定表或判定树来描述。数据字典（DataDictionary，简称DD）则是对系统中数据的详尽描述，是各类数据属性的清单。对数据库应用系统设计来讲，数据字典是进行详细的数据收集和数据分析所获得的主要结果。数据字典是各类数据描述的集合，它通常包括以下5个部分： （1）数据项，是数据最小单位。
（2）数据结构，是若干数据项有意义的集合。 （3）数据流，可以是数据项，也可以是数据结构。表示某一处理过程的输入输出。 （4）数据存储，处理过程中存取的数据。常常是手工凭证、手工文档或计算机文件。 （5）处理过程。 3."概念结构设计 如同软件工程中重视需求分析与规范说明的思想一样，数据库设计中同样十分重视数据分析、抽象与概念结构的设计。概念结构的设计，是整个数据库设计的关键之 一。"概念结构独立于数据库逻辑结构，独立于支持数据库的DBMS，也独立于具体计算机软件和硬件系统。归纳总结，其主要特点是： （1）能充分地反映现实世界，包括实体和实体之间的联系，能满足用户对数据处理的要求，是现实世界的一个真实的模型，或接近真实的模型。 （2）易于理解，从而可以和不熟悉计算机的用户交换意见。用户的积极参与是数据库应用系统设计成功与否的关键。 （3）易于更动。当现实世界改变时容易修改和扩充，特别是软件、硬件环境变化时更应如此。 （4）易于向关系、网状或层次等各种数据模型转换。概念结构是各种数据模型的共同基础，它比任意一种数据模型更独立于机器，更抽象，从而更加稳定。描述概念结构的有力工具是E-R模型。P.P.S.Chen把用E-R模型定义的概念结构称为组织模式。设计概念结构的策略有3种： （1）自顶向下首先定义全局概念结构的框架，然后逐步细化。 （2）自底向上首先定义各局部应用的概念结构，然后将它们集成，得到全局概念结构。
程序的三种基本逻辑结构
学习目标 在具体问题的解决过程中，理解程序框图的三种基本逻辑结构：顺序结构、条件结构、循环结构. 学习过程 提出问题 （1）请大家再次观察上节课中所画的一些程序框图例子. （2）回答什么是顺序结构？什么是条件分支结构？什么是循环结构、循环体？ （3）试用程序框图表示循环结构. （4）指出三种基本逻辑结构结构的相同点和不同点. 讨论结果： 很明显，顺序结构是由若干个依次执行的步骤组成的，这是任何一个算法都离不开的基本结构. 三种逻辑结构可以用如下程序框图表示： 顺序结构条件结构循环结构 应用示例 例1 阅读以下程序框图，分析其所实现的算法功能？. 算法分析：通常，我们按照下列过程计算1+2+……+100的值. 第1步，0+1=1. 第2步，1+2=3. 第3步，3+3=6. 第4步，6+4=10. …… 第100步，4 950+100=5 050. 显然，这个过程中包含重复操作的步骤，可以用循环 结构表示.分析上述计算过程，可以发现每一步都可 以表示为第（i-1）步的结果+i=第i步的结果. 为了方便、有效地表示上述过程，我们用一个累加变 量S来表示第一步的计算结果，即把S+i的结果仍记 为S，从而把第i步表示为S=S+i， 其中S的初始值为0，i依次取1，2，…，100，由 于i同时记录了循环的次数，所以也称为计数变量. 解决这一问题的算法是：
第一步，令i=1，S=0. 第二步，若i≤100成立，则执行第三步；否则，输出S ，结束算法. 第三步，S=S+i. 第四步，i=i+1，返回第二步. 程序框图如右： （1）（2） 点评：在数学计算中，i=i+1不成立，S=S+i 只有在i=0时才能成立．在计算机程序中，它们被赋予了其他的功能，不再是数学中的“相等”关系，而是赋值关系．变量i 用来作计数器，i=i+1的含义是：将变量i 的值加1，然后把计算结果再存贮到变量i 中，即计数器i 在原值的基础上又增加了1．变量S 作为累加器，来计算所求数据之和．如累加器的初值为0，当第一个数据送到变量i 中时，累加的动作为S=S+i ，即把S 的值与变量i 的值相加，结果再送到累加器S 中，如此循环，则可实现数的累加求和． 变式训练 已知有一列数1 ,,43,32,21+n n Λ，设计框图实现求该列数前20项的和． 练习1：设计框图实现1+3+5+7的算法． 练习2：高中某班一共有40名学生，设计算法流程图，统计班级数学成绩良好(分数>80)和优秀(分数>90)的人数．
数据库逻辑结构设计
数据库逻辑结构设计 该系列计划包括5部分:完整性约束理论及应用、范式理论及应用、需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计。本文就是第五部分,介绍逻辑结构设计的内容,包括E-R图向关系模型的转换、数据模型的优化、用户子模式的设计等问题。1.逻辑设计概述 概念结构就是独立于任何一种数据模型的,在实际应用中,一般所用的数据库环境已经给定(如SQL Server或Oracel或MySql),本文讨论从概念结构向逻辑结构的转换问题。 由于目前使用的数据库基本上都就是关系数据库,因此首先需要将E-R图转换为关系模型,然后根据具体DBMS的特点与限制转换为特定的DBMS支持下的数据模型,最后进行优化。 2.E-R图向关系模型的转换 2、1 一个例子 E-R图如何转换为关系模型呢？我们先瞧一个例子。 图2、1就是学生与班级的E-R图,学生与班级构成多对一的联系。根据实际应用,我们可以做出这个简单例子的关系模式: 学生(学号,姓名,班级) 班级(编号,名称) “学生、班级”为外键,参照“班级、编号”取值。 这个例子我们就是凭经验转换的,那么里面有什么规律呢？在2、2节,我们将这些经验总结成一些规则,以供转换使用。 2、2 转换规则 (1) 一个实体型转换为一个关系模式 一般E-R图中的一个实体转换为一个关系模式,实体的属性就就是关系的属性,实体的码就就是关系的码。
(2) 一个1:1联系可以转换为一个独立的关系模式,也可以与任意一端对应 的关系模式合并。 图2、2就是一个一对一联系的例子。根据规则(2),有三种转换方式。 联系单独作为一个关系模式 此时联系本身的属性,以及与该联系相连的实体的码均作为关系的属性,可以选择与该联系相连的任一实体的码属性作为该关系的码。结果如下: 职工(工号,姓名) 产品(产品号,产品名) 负责(工号,产品号) 其中“负责”这个关系的码可以就是工号,也可以就是产品号。 )与职工端合并 职工(工号,姓名,产品号) 产品(产品号,产品名) 其中“职工、产品号”为外码。 i)与产品端合并 职工(工号,姓名) 产品(产品号,产品名,负责人工号) 其中“产品、负责人工号”为外码。 (3) 一个1:n联系可以转换为一个独立的关系模式,也可以与n端对应的关 系模式合并。
数据库逻辑结构图
数据库逻辑结构图 一、实体的关系模型 1）、管理员（用户名，密码） 2）、个人（帐号，密码，姓名，年龄，出生日期，电话号码）3）、备忘录（时间，地点，事件） 4）、通讯录（姓名，城市，备注，工作地点，联系方式） 5）、日记（日期，地点，人物，事情） 6）、财务（标志，消费项目，消费时间，消费金额，剩余金额，总收入） 其中有下划线的是主键。 二、关系模型合并 1）、管理员（用户名，密码） 2）、个人（帐号，密码，姓名，年龄，出生日期，电话号码）3）、备忘录（时间，地点，事件） 4）、通讯录（姓名，城市，备注，工作地点，联系方式） 5）、日记（日期，地点，人物，事情） 6）、财务（标志，消费项目，消费时间，消费金额，剩余金额，总收入） 三、关系模型的函数依赖关系 1）、用户名——>密码 2）、（帐号，密码）——>姓名，（帐号，密码）——>年龄，（帐号，密码）——>出生日期，（帐号，密码）——>电话号码
3）、时间——>地点，时间——>事件 4）、姓名——>城市，姓名——>备注，姓名——>工作地点，姓名——>联系方式； 5）、日期——>地点，日期——>人物，日期——>事情 6）、标志——>消费时间，消费时间——>消费项目，消费时间——>消费金额，标志——>总收入，标志——>剩余金额。 其中6不是第一范式其他都是第一范式，且6为第二范式. 四、优化 1）、管理员（用户名，密码） 2）、个人（帐号，密码，姓名，年龄，出生日期，电话号码）3）、备忘录（时间，地点，事件） 4）、通讯录（姓名，城市，备注，工作地点，联系方式）5）、日记（日期，地点，人物，事情） 6）、财务（标志，消费时间，剩余金额，总收入） 消费（消费时间，消费项目，消费金额）
数据库-逻辑结构设计
1、关系模型与ER模型：（一个关系就是一张二维表） 关系模式：→二维表 ER模型：→ER图 2、关系模型的基本概念： 教师（教师编号，A, B, 姓名，性别，所在系）--主表 课程（课程号，课程名，上课教师，教师编号）--从表 关系名：实体与实体间的联系 元组----记录---行（非空） 字段----数据项---列（属性） 键----关键字----标识属性（主键，外键，候选键） 主从关系：以该属性为主键的表就是主表，以该属性为外键的表就是从表。 3、将ER模型转换成二维表，以下面为例： ER模型： 实体： 教师（教师编号，姓名，性别，所在系） 课程（课程号，课程名，教师编号，上课教室） 学生（学号，姓名，年龄，班级） 联系： 讲授（教师编号，课程号） 选修（学号，课程号，成绩）
二维表： ①将实体转为关系表 （实体名--关系名，实体属性--关系属性，即列，实体键--关系键） ②将实体的联系转为关系表（关系模式） 1:1的联系--可以转为一个独立的关系模式，也可以与任一实体合并 1:n的联系--可以转为一个独立的关系模式，也可以与n端实体合并 m:n的联系--可以转为一个关系模式 3个或3个以上实体之间的多元化的联系--可以转为一个关系模式 相同的键的关系模式可以合并 4、关系规范化：（5个等级----5个范式-----1NF→5NF）Form ①规范化原因：消除不合适的数据依赖，即关系模式中会存在以下弊端： 数据重复（冗余） 数据不一致性 数据插入异常 数据删除异常…. ②范式规范化的判定条件： 1NF:实体中的属性不能再分解 实例： 学生1（学号，姓名，性别，出生日期，系部代码，入学时间，家庭成员）不属于1NF 更改后： 学生1（学号，姓名，性别，出生日期，系部代码，入学时间，家庭） 家庭（学号，家庭成员姓名，亲属关系） 2NF:实体中的非键属性完全依赖键属性 实例： 属于1NF，不属于2NF 分析： 系部代码----由学号决定，出生日期---由学号决定，成绩---由学号+课程号决定 更改后： 3NF:没有一个非键属性传递依赖于键（关键字→非关键字1....→非关键字n） 实例： 属于2NF 分析： 姓名，性别，出生日期，入学时间---由学号唯一决定 系部代码，系名，系宿舍楼----不是由学号唯一决定，相互递推出来不属于3NF （例如：系部代码----由学号或者系名或者系宿舍楼推出） 更改后：
数据库逻辑结构
DATABASE-->TABLESPACES-->SEGMENTS-->EXENTS-->BLOCKS Oracle的逻辑存储结构单元从小到大依次分为数据块、区、段和表空间四种 数据块：由磁盘上特定数量的字节组成，是数据库中最小的逻辑存储单元，也是最小的I/O单元 区：有两个或更多个连续的数据块组成，是数据库中最小的存储分配单元。 段：是由若干个区形成的，是相同类型数据的存储分配区域 表空间：一个或多个数据文件的集合，通常由若干个相关联的段组成，是最大的逻辑存储单元，所有的表空间构成一个数据库。 表空间 一个表空间对应一个或多个数据文件，一个数据文件只能从属于一个表空间。 表空间是存储模式对象的容器，一个数据库对象只能存储在一个表空间中（分区表和分区索引除外），但可以存储在该表空间所对应的一个或多个数据文件中。 表空间管理的意义： 使用多个表空间，可以使得在执行数据库操作时非常方便灵活，比如： 可以控制整个数据库占用空间的大小、 可以控制用户所占用的存储空间的大小 用户数据与数据字典数据分开，减少I/O冲突 一个表空间脱机时，其他表空间保持联机 TABLESPACE(表空间）分类 PERMANENT 永久表空间 UNDO 撤销表空间 TEMPORARY 临时表空间 永久性表空间是指该表空间用于存放永久性数据库对象如SYSTEM系统表空间和USERS 用户表空间。
临时性表空间是指该表空间仅用于存放临时对象，任何永久性对象都不能驻留于临时表空间中。在建立用户时，如果不指定表空间，默认的临时表空间是TEMP。在数据库实例运行过程中，执行排序、管理索引和访问视图等操作时会产生大量的临时数据，这些临时数据将保存在临时表空间中。 撤销表空间存储撤销段(回退段)，由例程自动处理撤销表空间中的撤销段。这样可以减轻DBA的工作负担。撤销段主要用于显式或隐式的回退一个事务；从逻辑错误中恢复等方面 创建表空间 创建表空间可以使用OEM或利用CREATE TABLESPACE命令方式 需要注意的是，一般情况下，建立表空间是特权用户或是dba来执行的，如果用其它用户来创建表空间，则用户必须要具有create tablespace的系统权限。 OEM例：创建永久性表空间“Stu_space”，区管理方式为“本地管理”，状态为“读写”。其对应数据文件“stu01.dbf”大小为10MB，数据文件允许自动增长，增长增量大小为10MB，最大限制为100MB，其他参数采用默认值。 在建立数据库后，为便于管理表，最好建立自己的表空间 createtablespace data01 datafile 'd:\test\dada01.dbf' size 20m uniform size 128k; 说明：执行完上述命令后，会建立名称为data01 的表空间，并为该表空间建立名称为data01.dbf 的数据文件，区的大小为128k 使用数据表空间 create table mypart(deptno number(4), dname varchar2(14), loc varchar2(13)) tablespace data01; 表空间的管理方式： 重点是段的管理方式和区的管理方式是在建立表空间时确定的。 段管理方式有AUTO和MANUAL两种，区管理方式有本地管理和字典管理（已淘汰）两种。 SQL> select tablespace_name,contents ,extent_management,segment_space_management from dba_tablespaces; 建一个使用缺省值的表空间 SQL> create tablespace a datafile '/u01/oradata/timran11g/a01.dbf' size 10m; 段、区和块 段是表空间中指定类型的逻辑结构，由一个或多个区间组成。一个单独的表可以是一个段。按照段中存储数据的特征，可以将段分为4种类型：数据段、索引段、回退段和临时段。 区间是由一系列物理上连续的数据块组成的存储结构。在创建表时，Oracle将为表创建一个数据段，并为数据段分配一个初始区间。当向表中添加数据时，初始区中的块将逐渐被写满，写满后，Oracle将为数据段再分配一个新的区间。
数据库设计实例需求分析概念结构逻辑结构完整版
数据库设计实例需求分 析概念结构逻辑结构 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
数据库设计实例分析 一、需求分析实例 现要开发高校图书管理系统。经过可行性分析和初步的需求调查，确定了系统的功能边界，该系统应能完成下面的功能： （1）读者注册。 （2）读者借书。 （3）读者还书。 （4）图书查询。 1、数据流图 顶层数据流图反映了图书管理系统与外界的接口，但未表明数据的加工要求，需要进一步细化。根据前面图书管理系统功能边界的确定，再对图书管理系统顶层数据流图中的处理功能做进一步分解，可分解为读者注册、借书、还书和查询四个子功能，这样就得到了图书管理系统的第0层数据流图 从图书管理系统第0层数据流图中可以看出，在图书管理的不同业务中，借书、还书、查询这几个处理较为复杂，使用到不同的数据较多，因此有必要对其进行更深层次的分析，即构建这些处理的第1层数据流图。下面的图8-7分别给出了借书、还书、查询子功能的第1层数据流图 2、数据字典 数据项 数据项名称：借书证号 别名：卡号 含义说明：惟一标识一个借书证 类型：字符型 长度：20 …… 数据结构 （1）名称：读者类别 含义说明：定义了一个读者类别的有关信息 组成结构：类别代码+类别名称+可借阅数量+借阅天数+超期罚款额 （2）名称：读者 含义说明：定义了一个读者的有关信息 组成结构：姓名+性别+所在部门+读者类型 （3）名称：图书 含义说明：定义了一本图书的有关信息
组成结构：图书编号+图书名称+作者+出版社+价格 …… 数据流 （1）数据流名称：借书单 含义：读者借书时填写的单据 来源：读者 去向：审核借书 数据流量：250份/天 组成：借书证编号+借阅日期+图书编号 （2）数据流名称：还书单 含义：读者还书时填写的单据 来源：读者 去向：审核还书 数据流量：250份/天 组成：借书证编号+还书日期+图书编号 …… 数据存储 （1）数据存储名称：图书信息表 含义说明：存放图书有关信息 组成结构：图书+库存数量 说明：数量用来说明图书在仓库中的存放数 （2）数据存储名称：读者信息表 含义说明：存放读者的注册信息 组成结构：读者+卡号+卡状态+办卡日期 说明：卡状态是指借书证当前被锁定还是正常使用 （3）数据存储名称：借书记录 含义说明：存放读者的借书、还书信息 组成结构：卡号+书号+借书日期+还书日期 说明：要求能立即查询并修改 …… 处理过程 （1）处理过程名称：审核借书证 输入：借书证 输出：认定合格的借书证 加工逻辑：根据读者信息表和读者借书证，如果借书证在读者信息表中存在并且没有被锁定，那么借书证是有效的借书证，否则是无效的借书证。 …… 二、概念结构设计实例
数据库设计：逻辑结构设计
5.3逻辑结构设计 逻辑结构设计的任务就是把概念模型转换为某个具体的数据库管理系统所支持的数据模型。 具体来讲就是从E-R模型到关系模型的转换。 （1）根据E-R模型设计关系模式； （2）选择适当的范式对所得到的关系模式进行规范化； （3）将得到的关系模型转换为具体DBMS支持的数据模型，设计关系数据库模式。 （4）依据关系的完整性约束来设计用户视图。 1、关系模型 关系模型是指用二维表的形式表示实体和实体间联系的数据模型。关系模型中无论是实体还是实体间的联系均由单一的结构类型——关系来表示。在实际的关系数据库中的关系也称表。一个关系数据库就是由若干个表组成。 关系模型数据结构 （1）关系 一个关系也就是通常所说的一张表。 关系具有以下特征： 1.关系中不能有任意两条完全相同的记录。 2.关系中的记录是非排序的。 3.关系中记录的字段是非排序的。 4.字段名称不能相同。 5.字段不可再分。 （2）元组 每一横行称为一个元组。 （3）属性 属性:每一竖列称为一个属性,在DBMS中常被称作字段。在一个关系中，有
一个关系名，同时每个属性都有一个字段名 （4）码（键） 能唯一标识元组的属性或属性集称为码。码分为以下几种： 候选码：如果在关系的一个码中不能移去任何一个属性，否则它就不是这个关系的键，则称这个被指定的候选键为该关系的候选键或者候选码。 例如下列学生表中“学号”或“图书证号”都能唯一标识一个元组，则“学号”和“图书证号”都能唯一地标识一个元组，则“学号”和“图书证号”都可作为学生关系的候选键。 主键（主码）：在一个关系的若干候选键中指定一个用来唯一标识该关系的元组，则称这个被指定的候选码称为主关键字，或简称为主键、关键字、主码。每一个关系都有并且只有一主键，通常用较小的属性组合作为主键。 外键（外码）：关系中的某个属性虽然不是这个关系的主键，或者只是主键的一部分，但它却是另外一个关系的主键时，则称之为外键或者外码。 例如学生表，选定“学号”作为数据操作的依据，则“学号”为主键。而在选课表中，主键为（学号，课程号），外码为“学号”。 （5）关系模式 关系模式是对关系的描述，关系是关系模式的一个实例关系模式包括关系名、各属性名，通常简记为： R(A1，A2，…,An) 其中R为关系名，A1，A2，…,An为各属性名。 例如：学生（学号*，姓名，性别，出生日期，院系） 其中标“*”号的属性为主键 （6）关系完整性约束
数据库逻辑结构设计
数据库逻辑结构设计 该系列计划包括5部分：完整性约束理论及应用、范式理论及应用、需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计。本文是第五部分，介绍逻辑结构设计的内容，包括E-R图向关系模型的转换、数据模型的优化、用户子模式的设计等问题。1．逻辑设计概述 概念结构是独立于任何一种数据模型的，在实际应用中，一般所用的数据库环境已经给定（如SQL Server或Oracel或MySql），本文讨论从概念结构向逻辑结构的转换问题。 由于目前使用的数据库基本上都是关系数据库，因此首先需要将E-R图转换为关系模型，然后根据具体DBMS的特点和限制转换为特定的DBMS支持下的数据模型，最后进行优化。 2．E-R图向关系模型的转换 2.1 一个例子 E-R图如何转换为关系模型呢？我们先看一个例子。 图2.1是学生和班级的E-R图，学生与班级构成多对一的联系。根据实际应用，我们可以做出这个简单例子的关系模式： 学生（学号，姓名，班级） 班级（编号，名称） “学生.班级”为外键，参照“班级.编号”取值。 这个例子我们是凭经验转换的，那么里面有什么规律呢？在2.2节，我们将这些经验总结成一些规则，以供转换使用。 2.2 转换规则 (1) 一个实体型转换为一个关系模式 一般E-R图中的一个实体转换为一个关系模式，实体的属性就是关系的属性，实体的码就是关系的码。
(2) 一个1:1联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与任意一端对应 的关系模式合并。 图2.2是一个一对一联系的例子。根据规则（2），有三种转换方式。 联系单独作为一个关系模式 此时联系本身的属性，以及与该联系相连的实体的码均作为关系的属性，可以选择与该联系相连的任一实体的码属性作为该关系的码。结果如下： 职工（工号，姓名） 产品（产品号，产品名） 负责（工号，产品号） 其中“负责”这个关系的码可以是工号，也可以是产品号。 )与职工端合并 职工（工号，姓名，产品号） 产品（产品号，产品名） 其中“职工.产品号”为外码。 i)与产品端合并 职工（工号，姓名） 产品（产品号，产品名，负责人工号） 其中“产品.负责人工号”为外码。 (3) 一个1:n联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与n端对应的关 系模式合并。