數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用課后答案--清華大學(xué)出版社教材
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第一章2簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的概念。答:數(shù)據(jù)是描述事物的符號(hào)記錄,是信息的載體,是信息的具體表現(xiàn)形式。數(shù)據(jù)庫就是存放數(shù)據(jù)的倉(cāng)庫,是將數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織、描述和存儲(chǔ),能夠自動(dòng)進(jìn)行查詢和修改的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心,是為數(shù)據(jù)庫的建立、使用和維護(hù)而配置的軟件。它建立在操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件,它為用戶或應(yīng)用程序提供訪問數(shù)據(jù)庫的方法,包括數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建、查詢、更新及各種數(shù)據(jù)控制等。凡使用數(shù)據(jù)庫技術(shù)管理其數(shù)據(jù)的系統(tǒng)都稱為數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。3簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能。答:數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心軟件,一般說來,其功能主要包括以下5個(gè)方面。 (1) 數(shù)據(jù)定義和操縱功能 (2) 數(shù)據(jù)庫運(yùn)行控制功能(3) 數(shù)據(jù)庫的組織、存儲(chǔ)和管理 (4) 建立和維護(hù)數(shù)據(jù)庫 (5) 數(shù)據(jù)通信接口4簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)庫的三級(jí)模式和兩級(jí)映像。答:為了保障數(shù)據(jù)與程序之間的獨(dú)立性,使用戶能以簡(jiǎn)單的邏輯結(jié)構(gòu)操作數(shù)據(jù)而無需考慮數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)化了應(yīng)用程序的編制和程序員的負(fù)擔(dān),增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性。通常DBMS將數(shù)據(jù)庫的體系結(jié)構(gòu)分為三級(jí)模式:外模式、模式和內(nèi)模式。模式也稱概念模式或邏輯模式,是對(duì)數(shù)據(jù)庫中全部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述,是所有用戶的公共數(shù)據(jù)視圖。外模式也稱子模式或用戶模式,它是對(duì)數(shù)據(jù)庫用戶能夠看見和使用的局部數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和特征的描述。內(nèi)模式也稱存儲(chǔ)模式或物理模式,是對(duì)數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式的描述,是數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的表示方式,一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)內(nèi)模式。三級(jí)模式結(jié)構(gòu)之間差別往往很大,為了實(shí)現(xiàn)這3個(gè)抽象級(jí)別的聯(lián)系和轉(zhuǎn)換,DBMS在三級(jí)模式結(jié)構(gòu)之間提供了兩級(jí)映像:外模式/模式映像,模式/內(nèi)模式映像。 第二章4實(shí)體的聯(lián)系有哪三種?答:一對(duì)一聯(lián)系(1:1)、一對(duì)多聯(lián)系(1 : M)和多對(duì)多聯(lián)系(M : N)。7設(shè)某工廠數(shù)據(jù)庫中有四個(gè)實(shí)體集。一是“倉(cāng)庫”實(shí)體集,屬性有倉(cāng)庫號(hào)、倉(cāng)庫面積等;二是“零件”實(shí)體集,屬性有零件號(hào)、零件名、規(guī)格、單價(jià)等;三是“供應(yīng)商”實(shí)體集,屬性有供應(yīng)商號(hào)、供應(yīng)商名、地址等;四是“保管員”實(shí)體集,屬性有職工號(hào)、姓名等。設(shè)倉(cāng)庫與零件之間有“存放”聯(lián)系,每個(gè)倉(cāng)庫可存放多種零件,每種零件可存放于若干倉(cāng)庫中,每個(gè)倉(cāng)庫存放每種零件要記錄庫存量;供應(yīng)商與零件之間有“供應(yīng)”聯(lián)系,一個(gè)供應(yīng)商可供應(yīng)多種零件,每種零件也可由多個(gè)供應(yīng)商提供,每個(gè)供應(yīng)商每提供一種零件要記錄供應(yīng)量;倉(cāng)庫與保管員之間有“工作”聯(lián)系,一個(gè)倉(cāng)庫可以有多名保管員,但一名保管員只能在一個(gè)倉(cāng)庫工作。(1)試為該工廠的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)一個(gè)ER模型,要求標(biāo)注聯(lián)系類型,可省略實(shí)體屬性。1N(2)根據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)則,將ER模型轉(zhuǎn)換成關(guān)系模型,要求標(biāo)明每個(gè)關(guān)系模式的主鍵和外鍵。答:(1)E-R模型M1MNNM保管員倉(cāng)庫工作零件存放供應(yīng)商供應(yīng)倉(cāng)庫面積倉(cāng)庫號(hào)供應(yīng)商號(hào)地址供應(yīng)商名零件號(hào)零件名規(guī)格職工號(hào)姓名庫存量供應(yīng)量單價(jià)(2)關(guān)系模式:倉(cāng)庫(倉(cāng)庫號(hào),倉(cāng)庫面積) 零件(零件號(hào),零件名,規(guī)格,單價(jià))供應(yīng)商(供應(yīng)商號(hào),供應(yīng)商名,地址) 保管員(職工號(hào),姓名,倉(cāng)庫號(hào))庫存(倉(cāng)庫號(hào),零件號(hào),庫存量) 供應(yīng)(供應(yīng)商號(hào),零件號(hào),供應(yīng)量)8某網(wǎng)上訂書系統(tǒng),涉及如下信息:(1)客戶:客戶號(hào)、姓名、地址、聯(lián)系電話。(2)圖書:書號(hào)、書名、出版社、單價(jià)。(3)訂單:訂單號(hào)、日期、付款方式、總金額。其中:一份訂單可訂購(gòu)多種圖書,每種圖書可訂購(gòu)多本;一位客戶可有多份訂單,一份訂單僅對(duì)應(yīng)一位客戶。(1)根據(jù)以上敘述,建立ER模型,要求標(biāo)注聯(lián)系類型(可省略實(shí)體的屬性)。(2)根據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)則,將ER模型轉(zhuǎn)換成關(guān)系模型,要求標(biāo)注每個(gè)關(guān)系模型的主鍵和外鍵(如果存在)。答:(1)ER模型出版社1NMM客戶訂單擁有圖書訂購(gòu)聯(lián)系電話地址書號(hào)書名訂單號(hào)日期付款方式客戶號(hào)姓名數(shù)量總金額單價(jià)(2)關(guān)系模式:客戶(客戶號(hào),姓名,地址,聯(lián)系電話,訂單號(hào))圖書(書號(hào),書名,出版社,單價(jià))訂單(訂單號(hào),日期,付款方式,總金額)訂購(gòu)(訂單號(hào),書號(hào),數(shù)量) 第三章1關(guān)系數(shù)據(jù)模型由哪三個(gè)要素組成。答:關(guān)系數(shù)據(jù)模型由關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、關(guān)系操作集合和關(guān)系完整性約束三部分組成。3簡(jiǎn)述關(guān)系的完整性。答:關(guān)系模型允許定義三類完整性約束:實(shí)體完整性、參照完整性和用戶自定義的完整性約束。 實(shí)體完整性規(guī)則要求關(guān)系中元組在組成主碼的屬性上不能有空值。參照完整性規(guī)則:若屬性(或?qū)傩越M)F是基本關(guān)系R的外碼,它與基本關(guān)系S的主碼Ks相對(duì)應(yīng)(基本關(guān)系R和S可能是相同的關(guān)系),則對(duì)于R中每個(gè)元組在F上的值必須為:或者取空值(F的每個(gè)屬性值均為空值);或者等于S中某個(gè)元組的主碼值。用戶定義的完整性規(guī)則由用戶根據(jù)實(shí)際情況對(duì)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的內(nèi)容進(jìn)行的規(guī)定,也稱為域完整性規(guī)則。5根據(jù)給定的關(guān)系模式進(jìn)行查詢。設(shè)有學(xué)生-課程關(guān)系數(shù)據(jù)庫,它由三個(gè)關(guān)系組成,它們的模式是:學(xué)生S(學(xué)號(hào)S#,姓名SN,所在系SD,年齡SA)、課程C(課程號(hào)C#,課程名CN,先修課號(hào)PC#)、SC(學(xué)號(hào)S#,課程號(hào)C#,成績(jī)G)。請(qǐng)用關(guān)系代數(shù)分別寫出下列查詢:(1)檢索學(xué)生的所有情況。S#, SN, SD, SA(S)(2)檢索學(xué)生年齡大于等于20歲的學(xué)生姓名。SN(SA=20 (S)(3)檢索先修課號(hào)為C2的課程號(hào)。 C#(PC#=C2 (C)(4)檢索課程號(hào)C1的成績(jī)?yōu)锳的所有學(xué)生姓名。SN(C#=C1 G=A (S SC)(5)檢索學(xué)號(hào)為S1的學(xué)生選修的所有課程名及先修課號(hào)。CN, PC#(S#=S1 (C SC)(6)檢索年齡為23歲的學(xué)生所選修的課程名。CN(SA=23 (C SC S)第四章4要建立關(guān)于系、學(xué)生、班級(jí)、研究會(huì)等信息的一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫。規(guī)定:一個(gè)系有若干專業(yè)、每個(gè)專業(yè)每年只招一個(gè)班,每個(gè)班有若干學(xué)生,一個(gè)系的學(xué)生住在同一個(gè)宿舍區(qū)。每個(gè)學(xué)生可參加若干研究會(huì),每個(gè)研究會(huì)有若干學(xué)生。學(xué)生參加某研究會(huì),有一個(gè)入會(huì)年份。 描述學(xué)生的屬性有:學(xué)號(hào)、姓名、出生年月、系名、班號(hào)、宿舍區(qū)。 描述班級(jí)的屬性有:班號(hào)、專業(yè)名、系名、人數(shù)、入校年份。 描述系的屬性有:系號(hào)、系名、系辦公室地點(diǎn)、人數(shù)。 描述研究會(huì)的屬性有:研究會(huì)名、成立年份、地點(diǎn)、人數(shù)。試給出上述數(shù)據(jù)庫的關(guān)系模式;寫出每個(gè)關(guān)系的基本的函數(shù)依賴集;指出是否存在傳遞函數(shù)依賴,指出各關(guān)系的主碼和外碼。答:關(guān)系模式:學(xué)生(學(xué)號(hào),姓名,出生年月,系號(hào),班號(hào),宿舍區(qū)) 班級(jí)(班號(hào),專業(yè)名,系號(hào),人數(shù),入校年份) 系(系號(hào),系名,系辦公室地點(diǎn),人數(shù))研究會(huì)(研究會(huì)名,成立年份,地點(diǎn),人數(shù))參加研究會(huì)(學(xué)號(hào) ,研究會(huì)名 ,入會(huì)年份)學(xué)生關(guān)系的基本函數(shù)依賴集:學(xué)號(hào)(姓名,出生年月,系號(hào),班號(hào)),系名宿舍區(qū)班級(jí)關(guān)系的基本函數(shù)依賴集:班號(hào)(專業(yè)名,系號(hào),人數(shù),入校年份)系關(guān)系的基本函數(shù)依賴集:系名(系號(hào),系辦公室地點(diǎn),人數(shù))研究會(huì)關(guān)系的基本函數(shù)依賴集:研究會(huì)名(成立年份,地點(diǎn),人數(shù))參加研究會(huì)關(guān)系的基本函數(shù)依賴集:(學(xué)號(hào) ,研究會(huì)名)入會(huì)年份5設(shè)有關(guān)系模式R(運(yùn)動(dòng)員編號(hào),姓名,性別,班級(jí),班主任,項(xiàng)目號(hào),項(xiàng)目名,成績(jī))如果規(guī)定:每名運(yùn)動(dòng)員只能代表一個(gè)班級(jí)參加比賽,每個(gè)班級(jí)只能有一個(gè)班主任;每名運(yùn)動(dòng)員可參加多個(gè)項(xiàng)目,每個(gè)比賽項(xiàng)目也可由多名運(yùn)動(dòng)員參加;每個(gè)項(xiàng)目只能有一個(gè)項(xiàng)目名;每名運(yùn)動(dòng)員參加一個(gè)項(xiàng)目只能有一個(gè)成績(jī)。根據(jù)上述語義,回答下列問題:(1)寫出關(guān)系模式R的主關(guān)鍵字;(2)分析R最高屬于第幾范式,說明理由。(3)若R不是3NF,將其分解為3NF。答:(1)關(guān)系模式R的主關(guān)鍵字是運(yùn)動(dòng)員編號(hào),項(xiàng)目號(hào)。(2)R最高屬于第一范式。 因?yàn)榇嬖谥彰?性別,班級(jí)和項(xiàng)目名對(duì)主關(guān)鍵字運(yùn)動(dòng)員編號(hào),項(xiàng)目號(hào)的部分函數(shù)依賴,沒有達(dá)到2NF。 (3)首先分解為2NF:R1(運(yùn)動(dòng)員編號(hào),姓名,性別,班級(jí),班主任),R2(項(xiàng)目號(hào),項(xiàng)目名),R3(運(yùn)動(dòng)員編號(hào),項(xiàng)目號(hào),成績(jī)) 因?yàn)镽1存在班主任對(duì)運(yùn)動(dòng)員編號(hào)的傳遞函數(shù)依賴,所以沒有達(dá)到3NF,再分解為3NF:R1分解為R1(運(yùn)動(dòng)員編號(hào),姓名,性別,班級(jí))和R4(班級(jí),班主任) 6設(shè)有關(guān)系模式:R(職工號(hào),日期,日營(yíng)業(yè)額,部門名,部門經(jīng)理)如果規(guī)定:每個(gè)職工每天只有一個(gè)營(yíng)業(yè)額,每個(gè)職工只在一個(gè)部門工作,每個(gè)部門只有一個(gè)經(jīng)理。(1)根據(jù)上述規(guī)定,寫出模式R主關(guān)鍵字。(2)分析R最高屬于第幾范式,說明理由。(3)若R不是3NF,將其分解為3NF。答:(1)關(guān)系模式R的主關(guān)鍵字是(職工號(hào),日期)。(2)R最高屬于第一范式。 因?yàn)榇嬖谥块T名對(duì)主關(guān)鍵字(職工號(hào),日期)的部分函數(shù)依賴,沒有達(dá)到2NF。(3)首先分解為2NF:R1(職工號(hào),部門名,部門經(jīng)理),R2(職工號(hào),日期,日營(yíng)業(yè)額)因?yàn)镽1存在部門經(jīng)理對(duì)職工號(hào)的傳遞函數(shù)依賴,所以沒有達(dá)到3NF,再分解為3NF:R1分解為R1(職工號(hào),部門名)和R3(部門名,部門經(jīng)理)第五章1簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程。答:數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)可分為以下六個(gè)階段:需求分析階段、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段、數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)階段、數(shù)據(jù)庫實(shí)施階段以及數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù)階段。 4簡(jiǎn)述數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法和設(shè)計(jì)步驟。答:方法:(1) 自頂向下法 (2) 自底向上法 (3) 逐步擴(kuò)張法 (4) 混合策略在概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),可以分為兩步。進(jìn)行數(shù)據(jù)抽象,設(shè)計(jì)局部E-R模型,即設(shè)計(jì)用戶視圖;集成各局部E-R模型,形成全局E-R模型,即視圖的集成。7將圖1學(xué)生信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型。圖11NNM課程學(xué)生選修姓名性別年齡課程號(hào)課程名學(xué)分成績(jī)學(xué)號(hào)班級(jí)屬于班主任班級(jí)名 習(xí)題7圖答:課程(課程號(hào),課程名,學(xué)分)學(xué)生(學(xué)號(hào),姓名,性別,年齡,班級(jí)名)班級(jí)(班級(jí)名,班主任)選修(學(xué)號(hào),課程號(hào),成績(jī))8一個(gè)圖書館理系統(tǒng)中有如下信息:圖書:書號(hào)、書名、數(shù)量、位置 借書人:借書證號(hào)、姓名、單位出版社:出版社名、郵編、地址、電話、E-mail其中約定:任何人都可以借多種書,任何一種書可以被多個(gè)人借,借書和還書時(shí),要登記相應(yīng)的借書日期和還書日期;一個(gè)出版社可以出版多種書籍,同一本書僅為一個(gè)出版社所出版,出版社名具有唯一性。根據(jù)以上情況,完成如下設(shè)計(jì):(1)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的E-R圖;(2)將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式;(3)指出轉(zhuǎn)換后的每個(gè)關(guān)系模式的主碼。答:(1)E-R圖1MNM借書人圖書借閱書名數(shù)量位置借書證號(hào)姓名單位借書日期書號(hào)出版社出版E-mail電話出版社名郵編地址還書日期(2)和(3)關(guān)系模式圖書(書號(hào),書名,數(shù)量,位置,出版社名)借書人(借書證號(hào),姓名,單位)出版社(出版社名,郵編,地址,電話,E-mail)借閱(書號(hào),借書證號(hào),借書日期,還書日期)14- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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