大学2019-2020《数据库系统原理》试卷及答案

大学2019—2020学年第2学期考试卷参考答案一、填空题（每空1分，共18分）1、 数据库管理系统 是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。

2、数据库系统的三级模式结构是指 内模式 、 模式 、 外模式 。

3、数据库系统的三种数据模型是 层次模型 、 关系模型 、 网状模型 。

4、若关系中的某一属性组的值能唯一地标识一个元组，则称该属性组为 候选码 。

5、实体联系模型中三种联系是 一对一联系（1：1）、 一对多联系（1：n ） 、 多对多联系（m ：n ） 。

6、数据库事务的ACID 特性是指 原子性 、 一致性 、 隔离性 和持续性。

7、并发控制带来的三种数据不一致是丢失数据、 不可重复读 、 读“脏”数据 。

8、封锁是实现并发控制的一个非常重要的技术，基本的封锁类型有两种，即共享锁（X 琐）、 排它锁（S 锁） 。

二、选择题（每空1分，共12分）1、关系模式的任何属性 AA. 不可再分B. 可再分C. 命名在该关系模式中可以不唯一D. 以上都不是 2、关系数据库中的关键字是指 DA. 能唯一决定关系的字段B. 不可改动的专用保留字C. 关键的很重要的字段D. 能唯一标是元组的属性或属性组合 3、有关系R 和S ，R ∩S 的运算等价于 BA. S-(R-S)B. R-(R-S)C. (R-S)∪SD. R ∪(R-S)4、设关系R 和S 的属性个数分别为r 和s ，则(R ×S)操作结果的属性个数为 A A. r+s B. r-sC. r ×sD. max(r,s) 5、进行自然联接运算的两个关系必须具有 BA. 相同属性个数B. 公共属性C. 相同关系名D. 相同关键字 6、关系模式中，各级范式之间的关系为 A A. 3NF ⊂2NF ⊂1NF B. 3NF ⊂1NF ⊂2NF C. 1NF ⊂2NF ⊂3NFD. 2NF ⊂1NF ⊂3NF7、在关系数据库中，任何二目关系模式的最高范式必定是 DA. 1NFB. 2NFC. 3NFD. BCNF8、设有关系模式R(A ，B ，C ，D)，F 是R 上成立的FD 集，F={B →C,C →D},则属性C 的闭包C +为 CA. BCDB. BDC. CDD. BC9、从E-R 图向关系模型转换时，一个n:m 的联系转换为关系模式时，该关系模式的关键字是 AA. n 端实体关键字和m 端实体关键字的组合B. n 端实体的关键字C. m 端实体的关键字D. 重新选取其它属性10、在ER 模型中，如果有6个不同实体集，有9个不同的二元联系，其中3个1∶N 联系，3个1∶1联系，3个M ∶N 联系，根据ER 模型转换成关系模型的规则，转换成关系的数目是 DA. A.6B.9C.12D.15 11、关于“死锁”，下列说法中正确的是 C A. 死锁是操作系统中的问题，数据库操作中不存在B. 在数据库中防止死锁的方法是禁止两个用户同时操作数据库C. 只有出现并发操作时，才有可能出现死锁D. 当两个用户竞争相同资源时，不会发生死锁12、设有两个事物T1和T2，他们的并发操作如下图所示。

对于这个并发操作，正确的评价是 AA. 该操作丢失了修改B. 该操作不存在问题C. 该操作读“脏”数据D. 该操作不能重复读三、求解、计算或证明题（50分）1、根据题目要求为每一个查询写出关系代数表达式及SQL 语句(18分)在学生选课数据库中有学生表S(Sno ，Sname ，Ssex)；课程表C(Cno ，Cname)；选课表SC(Sno ，Cno ，Grade)，请完成以下查询：1）查询S2学生选修的课程号、课程名、成绩 （4分） 2）查询C2课程共有哪些学号的学生选修及成绩 (4分) 3）查询“李强”同学没有选修的课程的课程号 (6分)4）用SQL 语言完成该操作：把对SC 表的查询和修改Grade 属性的权限授给用户“李强”。

（4分）1) πCno, Cname, Grade (σSno=‘S2’(SC) (1分)Select Cno, Cname, Grade From SC,C Where o=o and SC.Sno=’S2’ (3分) 2) πSno, Grade (σCno=‘C2’ (SC)) (1分)Select Sno, Grade from SC where o=’C2’ (3分) 3) πCno(C) —πCno (σSname =‘李强’ (S) SC) (2分)SELECT CNO FROM CWHERE CNO NOT IN (SELECT CNO FROM SC,SWHERE SC.SNO=S.SNO AND S.SNAME=’李强’) ; (4分)4）GRANT SELECT ，UPDATE （Grade ） ON TABLE SCTO 李强 （4分）2、若关系模式R ∈BCNF ，证明R ∈3NF.（8分）证明：①设R ∈BCNF ，则对所有R 中的函数依赖X →Y （Y ⊆X ），X 中必含有码 ②假定R(U,F) ∈3NF ，则必定存在有一个非主属性Z ’(Z ’⊆Y ’)，使得X ’→Y ’ (Y ’→X ’)，Y ’→Z ’成立③由于存在非主属性Z ’，使X ’→Y ’和Y ’→Z ’成立，而R ∈BCNF ，则X ’中必含有码X k ，Y ’中含有码Y k ，则Y ’→X ’成立，与②中的结论相矛盾。

因此R ∈3NF3、根据给出的关系代数表达式的语法树，利用关系代数表达式的优化算法对该语法树进行优化，画出优化后的标准语法树（12分）在供应关系数据库S_P_J 中有供应商表S ，零件表P ，工程项目表J ，及供应情况表SPJ 四个表。

以下是“没有使用天津供应商生产的红色零件的工程号JNO ” 对应的关系代数表达式，并给出了查询语句和初始语法树。

其关系代数表达式为：πJno (J) -πJno (σS.Sno=SPJ.Sno ∧P.Pno=SPJ.Pno ∧City=‘天津’∧Color=‘红’(S×SPJ×P))SQL 语句为： 语法树为：SELECT JNO FROM JWHERE JNO NOT IN(SELECT JNO FROM S,SPJ,PWHERE S.SNO=SPJ.SNO ANDSPJ.PNO=P.PNO AND S.CITY=‘天津’ AND P.COLOR=‘红’)请用关系代数表达式优化算法对原始的语法树 进行优化处理，并画出优化后的标准语法树。

πJno (J) -πJno (σS.Sno=SPJ.Sno ∧P.Pno=SPJ.Pno ∧City=‘天津’∧Color=‘红’(S×SPJ×P)≡πJno (J)-πJno (σS.Sno=SPJ.Sno (σP.Pno=SPJ.Pno (σCity=‘天津’(σColor=‘红’(S×SPJ×P ))))) ≡πJno (J)-πJno (σS.Sno=SPJ.Sno (σP.Pno=SPJ.Pno (σCity=‘天津’(S)×SPJ×σColor=‘红’(P )))) ≡πJno (J)-πJno (σP.Pno=SPJ.Pno (σCity=‘天津’ (S ) SPJ×σColor=‘红’ (P))) ≡πJno (J)-πJno (σCity=‘天津’ (S ) SPJ σColor=‘红’ (P)) （4分）（8分）优化后的标准语法树为：4、关系模式P(A，B，C，D，E，F，G，H，I，J) 满足下列函数依赖：FD={ ABD→B，AB→G，B→F，C→J，CJ→I，G→H }，求FD 的最小函数依赖集，并判断该关系模式属于几范式。

a)求F m：(10分)(1)逐一检查F中各函数依赖Fd i：X→Y,若Y=A1A2…A k，k > 2，则用{ X→A j|j=1，2，…，k} 来取代X→Y。

这一步已不用做了，F中所有函数依赖右边都是单个属性的。

(2)逐一检查F中各函数依赖FD i：X→A，令G=F-{X→A}，若A∈X G+，则从F中去掉此函数依赖。

检查ABD→B：令G=F-{ABD→B}, B∈ABD G+ =ABDFGH, 所以将ABD→B从F中去掉, F’={AB→G，B→F，C→J，CJ→I，G→H}再检查AB→G：令G=F’-{AB→G}, G∉AB G+ =ABF, 所以不能将AB→G从F’中去掉再检查B→F：令G=F’-{B→F}, F∉B G+=B, 所以不能将B→F从F’中去掉再检查C→J：令G=F’-{C→J}, J∉C G+=C, 所以不能将C→J从F’中去掉再检查CJ→I：令G=F’-{CJ→I}, I∉CJ G+=CJ, 所以不能将CJ→I从F’中去掉再检查G→H：令G=F’-{G→H}, H∉G G+=G, 所以不能将G→H从F’中去掉所以，F’={AB→G，B→F，C→J，CJ→I，G→H}(3)逐一取出F中各函数依赖FD i：X→A，设X=B1B2…B m，逐一考查B i(i=l，2，…，m)，若A∈(X-B i)F+ ，则以X-B i取代X。

F’={AB→G，B→F，C→J，CJ→I，G→H}检查AB→G：G∉A F+=(AB-B)F+=A且G∉B F+=(AB-A)F+=BF 所以AB→G不能被取代再检查CJ→I：I∉J F+=(CJ-C)F+=J但I∈C F+=(CJ-J)F+=CJI 所以CJ→I被C→I取代所以，F m={AB→G，B→F，C→J，C→I，G→H}b)判断R为几范式：（2分）R为1NF四、综合题（20分）1、学籍管理系统中主要涉及的对象包括学生、宿舍、档案材料、班级、班主任。

其中，学生由学号，姓名，出生日期，所在系等属性来描述；宿舍由宿舍编号，地址，人数等属性来描述；档案材料由档案号，所在学校等属性来描述；班级由班级号，学生人数等属性来描述；班主任由职工号，姓名，性别，是否为优秀班主任等属性来描述；实体之间的联系有：a:由于一个宿舍可以住多个学生，而一个学生只能住在某一个宿舍中，因此宿舍与学生之间是1:n的联系。

b:由于一个班级往往有若干名学生，而一个学生只能属于一个班级，因此班级与学生之间也是1:n的联系。

c:由于班主任同时还要教课，因此班主任与学生之间存在指导联系，一个班主任要教多名学生，而一个学生只对应一个班主任，因此班主任与学生之间也是1:n的联系。

d:而学生和他自己的档案材料之间，班级与班主任之间都是1:1的联系。

根据题意求解下列各问：（1）用E-R图方法为学籍管理系统设计概念模型（8分）（2）将该E-R图转换为关系模型（4分）（1（2档案（档案号，学号，所在学校）班级（班级号，学生人数，班主任）班主任（职工号，班号，姓名，性别，是否为优秀班主任）2、设有如下事务：T1：读B；A=B+1；写回AT2：读A；B=A+1；写回B（1）两个事务并发执行，举例可能结果。