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1、全国计算机四级数据库工程师考试精选试题汇总（下卷）共5章 27 页，欢迎学习！全国计算机四级数据库工程师考试精选试题（1）1 .试给出各类关系系统的定义：最小关系系统;关系上完备的系统;全关系型的关系系统。查看答案最小关系系统：一个系统可定义为最小关系系统，当且仅当它：(1)支持关系数据库(关系数据结构)。从用户观点看，关系数据库由表构成，并且只有表这一种结构。(2)支持选择、投影和(自然)连接运算，对这些运算不必要求定义任何物理存取路径。关系上完备的系统：这类系统支持关系数据结构和所有的关系代数操作(或者功能上与关系代数等价的操作)。全关系型的关系系统：这类系统支持关系模型的所有特征。即不仅
2、是关系上完备的而且支持数据结构中域的概念，支持实体完整性和参照完整性。2 .试述全关系型系统应满足的十二条准则，以及十二条基本准则的实际意义和理论意义。查看答案关系模型的奠基人E.F.Codd具体地给出了全关系型的关系系统应遵循的十二条基本准则。从实际意义上看，这十二条准则可以作为评价或购买关系型产品的标准。从理论意义上看，它是对关系数据模型的具体而又深入的论述，是从理论和实际紧密结合的高度对关系型DBMS的评述。 准则0 一个关系型的DBMS必须能完全通过它的关系能力来管理数据库。 准则1 信息准则。关系型DBMS的所有信息都应在逻辑一级上用一种方法即表中的值显式地表示。 准则2 保证访问准
3、则。依靠表名、主码和列名的组合，保证能以逻辑方式访问关系数据库中的每个数据项(分量值)。 准则3 空值的系统化处理。全关系型的DBMS应支持空值的概念，并用系统化的方式处理空值。 准则4 基于关系模型的动态的联机数据字典。数据库的描述在逻辑级上应该和普通数据采用同样的表示方式，使得授权用户可以使用查询一般数据所用的关系语言来查询数据库的描述信息。 准则5 统一的数据子语言准则。 准则6 视图更新准则。所有理论上可更新的视图也应该允许由系统更新。 准则7 高级的插入、修改和删除操作。 准则8 数据物理独立性。无论数据库的数据在存储表示或存取方法上作任何变化，应用程序和终端活动都保持逻辑上的不变性
4、。 准则9 数据逻辑独立性。当对基本关系进行理论上信息不受损害的任何改变时，应用程序和终端活动都保持逻辑上的不变性。 准则l0 数据完整性的独立性。关系数据库的完整性约束条件必须是用数据库语言定义并存储在数据字典中的，而不是在应用程序中加以定义的。 准则11 分布独立性。关系型DBMS具有分布独立性。 准则12 无破坏准则。如果一个关系系统具有一个低级(指一次一个记录)语言，则这个低级语言不能违背或绕过完整性准则。3 .试述查询优化在关系数据库系统中的重要性和可能性。查看答案重要性：关系系统的查询优化既是RDBMS实现的关键技术又是关系系统的优点所在。它减轻了用户选择存取路径的负担。用户只要提
5、出“干什么”，不必指出“怎么干”。查询优化的优点不仅在于用户不必考虑如何最好地表达查询以获得较好的效率，而且在于系统可以比用户程序的“优化”做得更好。 可能性： 这是因为： (1)优化器可以从数据字典中获取许多统计信息，例如各个关系中的元组数、关系中每个属性值的分布情况、这些属性上是否有索引、是什么索引，B+树索引还是HASH索引?唯一索引?组合索引?等等。优化器可以根据这些信息选择有效的执行计划，而用户程序则难以获得这些信息。 (2)如果数据库的物理统计信息改变了，系统可以自动对查询进行重新优化以选择相适应的执行计划。在非关系系统中必须重写程序，而重写程序在实际应用中往往是不太可能的。 (3
6、)优化器可以考虑数十甚至数百种不同的执行计划，从中选出较优的一个，而程序员一般只能考虑有限的几种可能性。 (4)优化器中包括了很多复杂的优化技术，这些优化技术往往只有最好的程序员才能掌握。系统的自动优化相当于使得所有人都拥有这些优化技术。4 .试述查询优化的一般准则。查看答案下面的优化策略一般能提高查询效率： (1)选择运算应尽可能先做。 (2)把投影运算和选择运算同时进行。 (3)把投影同其前或其后的双目运算结合起来执行。 (4)把某些选择同在它前面要执行的笛卡尔积结合起来成为一个连接运算。 (5)找出公共子表达式。 (6)选取合适的连接算法5 .试述查询优化的一般步骤。查看答案各个关系系统
7、的优化方法不尽相同，大致的步骤可以归纳如下: (1)把查询转换成某种内部表示，通常用的内部表示是语法树。 (2)把语法树转换成标准(优化)形式。 即利用优化算法，把原始的语法树转换成优化的形式。 (3)选择低层的存取路径。 (4)生成查询计划，选择代价最小的。全国计算机四级数据库工程师考试精选试题（2）1 . 在一个关系R中，若每个数据项都是不可再分割的，那么R一定属于_ 。 (问答题)查看答案第一范式(1NF)2 . 理解并给出下列术语的定义：函数依赖、部分函数依赖、完全函数依赖、传递依赖、候选码、主码、 外码、全码(All-key)、1NF、2NF、3NF、BCNF、多值依赖、4NF。 (
8、填空题)查看答案函数依赖：设R (U)是一个关系模式，U是R的属性集合，X和Y是U的子集。对于R (U)的任意一个可能的关系r，如果r中不存在两个元组，它们在X上的属性值相同， 而在Y上的属性值不同， 则称“X函数确定Y或“Y函数依赖于X，记作XY。 *解析： 1)函数依赖是最基本的一种数据依赖，也是最重要的一种数据依赖。 2)函数依赖是属性之间的一种联系，体现在属性值是否相等。由上面的定义可以知道，如果XY，则r中任意两个元组，若它们在X上的属性值相同，那么在Y上的属性值一定也相同。 3)我们要从属性间实际存在的语义来确定他们之间的函数依赖，即函数依赖反映了(描述了)现实世界的一种语义。 4
9、)函数依赖不是指关系模式R的在某个时刻的关系(值)满足的约束条件，而是指R任何时刻的一切关系均要满足的约束条件。答：完全函数依赖、部分函数依赖：在R(U)中，如果XY，并且对于X的任何一个真子集X，都有XY，则称Y对X完全函数依赖，记作： 若XY，但Y不完全函数依赖于X，则称Y对X部分函数依赖，记作： 传递依赖：在R(U)中，如果X Y，(Y ? X)，Y X，YZ，则称Z对X传递函数依赖。候选码、主码： 设K为R中的属性或属性组合，若K U则K为R的候选码(Candidate key)。若候选码多于一个，则选定其中的一个为主码(Primary key)。 *解析： 1) 这里我们用函数依赖来
10、严格定义码的概念。在第二章中我们只是描述性地定义码(可以复习2.2.1)：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(Candidate key)。 2)因为码有了严格定义，同学在学习了概论5.3数据依赖的公理系统后就可以从R的函数依赖集F出发，用算法来求候选码。答：外码：关系模式R中属性或属性组X并非R的码，但X是另一个关系模式的码，则称X是R的外部码(Foreign key)也称外码。全码：整个属性组是码，称为全码(All-key)。答： 1NF：如果一个关系模式R的所有属性都是不可分的基本数据项，则R1NF。 *解析：第一范式是对关系模式的最起码的要求。不满足第一
11、范式的数据库模式不能称为关系数据库。答： 2NF：若关系模式R1NF，并且每一个非主属性都完全函数依赖于R的码，则R2NF。 3NF：关系模式R 中若不存在这样的码X，属性组Y及非主属性Z(Z ? Y)使得XY，(Y X)YZ，成立，则称R ? 3NF。 BCNF：关系模式R ?1NF。若XY且Y ? X时X必含有码，则R ? BCNF。 *解析：同学们要真正理解这些范式的内涵。各种范式之间的联系：5NF? 4NF? BCNF? 3NF? 2NF? lNF(概论上图5.2)。能够理解为什么有这种包含关系。答：多值依赖：设R(U)是属性集U上的一个关系模式。X，Y，Z是U的子集，并且Z=U-X-
12、Y。关系模式R(U)中多值依赖XY成立，当且仅当对R(U)的任一关系r，给定的一对(x，z)值，有一组Y的值，这组值仅仅决定于x值而与z值无关。 4NF：关系模式R ? lNF，如果对于R的每个非平凡多值依赖XY(Y ? X)，X都含有码，则称R ? 4NF。 *解析：对于多值依赖的定义有多种。概论上定义 5.9后面又给出了一种等价的定义。习题中的第4题是另一种等价的定义。同学们可以对比不同的定义来理解多值依赖。选择自己容易理解的一种定义来掌握多值依赖概念。3 .试由Armostrong公理系统推导出下面三条推理规则： (1) 合并规则：若XZ，XY，则有XYZ (2) 伪传递规则：由XY，W
13、YZ有XWZ (3) 分解规则：XY，Z ?Y，有XZ (填空题)查看答案(1) 已知XZ，由增广律知XYYZ，又因为XY，可得XXXYYZ，最后根据传递律得XYZ。(2) 已知XY，据增广律得XWWY，因为WYZ，所以XWWYZ，通过传递律可知XWZ。(3) 已知Z ?Y，根据自反律知YZ，又因为XY，所以由传递律可得XZ。4 . 若关系为1NF，且它的每一非主属性都_ 候选码，则该关系为2NF。 (问答题)查看答案完全函数依赖于5 .关于多值依赖的另一种定义是：给定一个关系模式R(X，Y，Z)，其中X，Y，Z可以是属性或属性组合。设xX，yY，zZ，xz在R中的像集为： Yx z = r.
14、Y | r.X=x r.Z = z r?R 定义 R(X，Y，Z)当且仅当Yxz =Yxz对于每一组(x，z，z)都成立，则Y对X多值依赖，记作XY。这里，允许Z为空集，在Z为空集时，称为平凡的多值依赖。请证明这里的定义和概论5.2.7节中定义5.9是等价的。 (填空题)查看答案设Yxz=Yxz对于每一组(x，z，z)都成立，现证其能推出定义5.9的条件：设s、t是关系r中的两个元组，sX= tX，由新定义的条件知对于每一个z值，都对应相同的一组y值。这样一来，对相同的x值，交换y值后所得的元组仍然属于关系r，即定义5.9的条件成立;如果定义5.9的条件成立，则对相同的x值，交换y值后所得的元
15、组仍然属于关系r，由于任意性及其对称性，可知每个z值对应相同的一组y值，所以Yxz=Yxz对于每一组(x，z，z)都成立。综上可知，新定义和定义5.9的条件是等价的，所以新定义和定义5.9是等价的。6 . 如果XY和XZ成立，那么XYZ也成立，这个推理规则称为_ 。 (问答题)查看答案合并规则7 . 如果关系模式R是第二范式，且每个非主属性都不传递依赖于R的候选码，则称R为_ 关系模式。 (问答题)查看答案3NF8 .试举出三个多值依赖的实例。 (填空题)查看答案(1) 关系模式MSC(M，S，C)中，M表示专业，S表示学生，C表示该专业的必修课。假设每个专业有多个学生，有一组必修课。设同专业内所有学生的选修的必修课相同，实例关系如下。按照语义对于M的每一个值M i，S有一个完整的集合与之对应而不问C取何值，所以MS。由于C与S的完全对称性，必然有MC成立。(2) 关系模式ISA(I，S，A)中，I表示学生兴趣小组，S表示学生，A表示某兴趣小组的活动项目。假设每个兴趣小组有多个学生，有若干活动项目。每个学生必须参加所 在兴趣小组的所有活动项目，每个活动项目要求
