教學管理數(shù)據(jù)庫第1章 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論-課后習題解答

PAGEPAGE1第1章數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論習題11．選擇題（1）B（2）A（3）A（4）C（5）D（6）D（7）C（8）A（9）B（10）C（11）D（12）B2．填空題（1）人工管理階段，文件管理階段，數(shù)據(jù)庫管理階段，數(shù)據(jù)庫管理階段（2）數(shù)據(jù)集合，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)（3）層次模型，網(wǎng)狀模型，關系模型，關系模型（4）關系，表，元組，屬性，記錄，字段（5）結構，關系模式，元組（6）選擇，投影，連接（7）空值（8）1:n或一對多（9）學生關系中的“班級號”（10）（A,B）R1(A,D)和R2(A,B,C)（11）F1=（A→B，A→C，A→D）（12）關系3．問答題（1）答：計算機數(shù)據(jù)管理技術經歷了人工管理、文件管理和數(shù)據(jù)庫管理等發(fā)展階段。人工管理階段的數(shù)據(jù)管理是以人工管理方式進行的，不需要將數(shù)據(jù)長期保存，由應用程序管理數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)有冗余，無法實現(xiàn)共享，數(shù)據(jù)對程序不具有獨立性。文件管理階段利用操作系統(tǒng)的文件管理功能，將相關數(shù)據(jù)按一定的規(guī)則構成文件，通過文件系統(tǒng)對文件中的數(shù)據(jù)進行存取和管理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的文件管理方式。數(shù)據(jù)可以長期保存，數(shù)據(jù)對程序有一定獨立性，但數(shù)據(jù)的共享性差、冗余度大，容易造成數(shù)據(jù)不一致，數(shù)據(jù)獨立性差，數(shù)據(jù)之間缺乏有機的聯(lián)系，缺乏對數(shù)據(jù)的統(tǒng)一控制和管理。在數(shù)據(jù)庫管理階段，由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的控制和管理，在應用程序和數(shù)據(jù)庫之間保持較高的獨立性，數(shù)據(jù)具有完整性、一致性和安全性高等特點，并且具有充分的共享性，有效地減少了數(shù)據(jù)冗余。數(shù)據(jù)庫技術的不斷發(fā)展，產生了許多新型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，包括分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、面向對象數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等，為復雜數(shù)據(jù)的管理以及數(shù)據(jù)庫技術的應用開辟新的途徑。（2）答：實體之間的聯(lián)系有3種類型：一對一（1:1）、一對多（1:n）、多對多（m:n）。例如，一位乘客只能坐一個機位，一個機位只能由一位乘客乘坐，所以乘客和飛機機位之間的聯(lián)系是1:1的聯(lián)系。一個班級有許多學生，而一個學生只能編入某一個班級，所以班級和學生之間的聯(lián)系是1:n的聯(lián)系。一個教師可以講授多門課程，同一門課程也可以由多個教師講授，所以教師和課程之間的聯(lián)系是m:n的聯(lián)系。（3）答：數(shù)據(jù)獨立性是指應用程序與數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)結構之間相互獨立。在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，因為采用了數(shù)據(jù)庫的三級模式結構，保證了數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的獨立性。在數(shù)據(jù)存儲結構改變時，不影響數(shù)據(jù)的全局邏輯結構，這樣保證了數(shù)據(jù)的物理獨立性。在全局邏輯結構改變時，不影響用戶的局部邏輯結構以及應用程序，這樣就保證了數(shù)據(jù)的邏輯獨立性。（4）答：R∪S={(a1，b1，c1)，(a2，b2，c1)，(a3，b2，c3)，(a2，b2，c2)，(a3，b3，c4)}R∩S={(a1，b1，c1)}R-S={(a2，b2，c1)，(a3，b2，c3)}π(A，B)(R)={(a1，b1)，(a2，b2)，(a3，b2)}（5）答：關系運算式如下：①σ年齡>25(研究生)②σ職稱='教授'(導師)③π（研究生編號，研究生姓名）(σ姓名='王南'(導師研究生))，其中連接的條件為“導師.導師編號=研究生.導師編號”。④π（導師編號，姓名，職稱）(σ研究生姓名='李四'(導師研究生))，其中連接的條件為“導師.導師編號=研究生.導師編號”。（6）答：①R的所有函數(shù)依賴關系：編號→姓名，編號→出生年月，編號→專業(yè)，編號→班級，專業(yè)→輔導員②候選關鍵字：編號③因為R存在傳遞函數(shù)依賴：編號→輔導員，所以R不是3NF。將R分解為3NF：R1（編號，姓名，出生年月，專業(yè)，班級）和R2（專業(yè)，輔導員）（7）答：①滿足的E-R圖如下。②將E-R圖轉換為關系模型如下：科研項目（項目編號，項目名稱，主持人，經費，下達部門），其中項目編號是關鍵字科研人員（編號，姓名，性別，專業(yè)，技術職稱），其中編號是關鍵字參加（項目編號，編號，參加時間），其中（項目編號，編號）是關鍵字，項目編號或編號是外部關鍵字③查詢某科研人員參加了哪些科研項目的關系運算。（a）對科研項目、科研人員及參加3個關系表進行連接運算，設連接結果關系為R，則有R=R（科研項目.項目編號，科研項目.項目名稱，科研項目.主持人，科研項目.經費，科研項目.下達部門，科研人員.編號，科研人員.姓名，科研人員.性別，科研人員.專業(yè)，科研人員.技術職稱，參加.項目編號，參加.編號，參加.參加時間），R包含了原3個關系的全部屬性。（b）對（a）的結果R進行選擇運算，選擇條件是：科研項目.項目編號=參加.項目編號And科研人員.編號=參加.編號將步驟（a）和（b）合起來通常稱為有條件的連接運算，實際運算過程是作為一個運算步驟進行的。（c）對（b）的結果進行選擇運算，選擇條件是“編號=欲查詢人員的編號”。④查詢某個科研項目的全體參與人員的關系運算。（a）對科研項目、科研人員及參加3個關系表進行連接運算，設連接結果關系為R，則R=R（科研項目.項目編號，科研項目.項目名稱，科研項目.主持人，科研項目.經費，科研項目.下達部門，科研人員.編號，科研人員.姓名，科研人員.性別，科研人員.專業(yè)，科研人員.技術職稱，參加.項目編號，參加.編號，參加.參加時間），R包含了原3個關系的全部屬性。（b）對（a）的結果R進行選擇運算，選擇條件是：科研項目.項目編號=參加.項目編號And科