《数据库系统概论》课后习题及参考答案

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1、课后作业习题数据库系统概论课程部分习题及参考答案第一章绪论 （ 教材 41 页 ）1 .试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的概念。数据 :描述事物的符号记录称为数据。数据的种类有文字、图形、图象、声音、正文等等。数据与其语义就是不可分的。数据库 :数据库就是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述与储存, 具有较小的冗余度、较高的数据独立性与易扩展性, 并可为各种用户共享。数据库系统:数据库系统（DBS就是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成。数据库系统由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员构成。数据库管理系

2、统:数据库管理系统（DBMS）就是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。用于科学地组织与存储数据、高效地获取与维 护数据。DBMSE要功能包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理功能、数据库的建立与维护功能。2 .使用数据库系统有什么好处？使用数据库系统的好处就是由数据库管理系统的特点或优点决定的。使用数据库系统的好处很多 , 例如可以大大提高应用开发的效率, 方便用户的使用 , 减轻数据库系统管理人员维护的负担等。为什么有这些好处 , 可以结合第5 题来回答。使用数据库系统可以大大提高应用开发的效率。因为在数据库系统中应用程序不必考虑数据的定义、存储与数据存取的具体路径，这些工作

3、都由DBMSt完成。此外 , 当应用逻辑改变, 数据的逻辑结构需要改变时, 由于数据库系统提供了数据与程序之间的独立性。 数据逻辑结构的改变就是 DBA 的责任 , 开发人员不必修改应用程序 , 或者只需要修改很少的应用程序。 从而既简化了应用程序的编制, 又大大减少了应用程序的维护与修改。使用数据库系统可以减轻数据库系统管理人员维护系统的负担。因为DBMSE数据库建立、运用与维护时对数据库进行统一的管理与控制，包括数据的完整性、安全性，多用户并发控制，故障恢复等等都由DBM孰行。总之 , 使用数据库系统的优点就是很多的 , 既便于数据的集中管理, 控制数据冗余, 可以提高数据的利用率与一致性

4、, 又有利于应用程序的开发与维护。3 .试述文件系统与数据库系统的区别与联系。文件系统与数据库系统的区别:文件系统面向某一应用程序, 共享性差、冗余度大, 独立性差 , 纪录内有结构、整体无结构, 应用程序自己控制。数据库系统面向现实世界, 共享性高、 冗余度小 , 具有高度的物理独立性与一定的逻辑独立性, 整体结构化 , 用数据模型描述由数据库管理系统提供数据安全性、完整性、并发控制与恢复能力。文件系统与数据库系统的联系就是:文件系统与数据库系统都就是计算机系统中管理数据的软件。5 .试述数据库系统的特点。数据库系统的主要特点有:一、数据结构化数据库系统实现整体数据的结构化 , 这就是数据库

5、的主要特征之一, 也就是数据库系统与文件系统的本质区别。二、数据的共享性高, 冗余度低 , 易扩充数据库的数据不再面向某个应用而就是面向整个系统, 因此可以被多个用户、多个应用、用多种不同的语言共享使用。由于数据面向整个系统, 就是有结构的数据 , 不仅可以被多个应用共享使用 , 而且容易增加新的应用 , 这就使得数据库系统弹性大 , 易于扩充。三、数据独立性高数据独立性包括数据的物理独立性与数据的逻辑独立性。数据库管理系统的模式结构与二级映象功能保证了数据库中的数据具有很高的物理独立性与逻辑独立性。四、数据由DBM凝一管理与控制数据库的共享就是并发的共享, 即多个用户可以同时存取数据库中的数

6、据甚至可以同时存取数据库中同一个数据。为此 ,DBM泌须提供统一的数据控制功能，包括数据的安全性保护，数据的完整性检查，并发控制与数据库恢复。6 .数据库管理系统的主要功能有哪些？数据库定义功能;数据存取功能;数据库运行管理;数据库的建立与维护功能。7 .试述数据模型的概念、数据模型的作用与数据模型的三个要素。数据模型就是数据库中用来对现实世界进行抽象的工具 , 就是数据库中用于提供信息表示与操作手段的形式构架。一般地讲 , 数据模型就是严格定义的概念的集合。这些概念精确地描述系统的静态特性、动态特性与完整性约束条件。因此数据模型通常由数据结构、数据操作与完整性约束三部分组成。数据结构: 就是

7、所研究的对象类型的集合 , 就是对系统的静态特性的描述。数据操作 : 就是指对数据库中各种对象 （ 型） 的实例 （ 值）允许进行的操作的集合 , 包括操作及有关的操作规则 , 就是对系统 动态特性的描述。数据的约束条件: 就是完整性规则的集合 , 完整性规则就是给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约与依存规则 , 用以限定符合数据模型的数据库状态以及状态的变化 , 以保证数据的正确、有效、相容。8 .试述概念模型的作用。概念模型实际上就是现实世界到机器世界的一个中间层次。 概念模型用于信息世界的建模 , 就是现实世界到信息世界的第一层抽象 , 就是数据库设计人员进行数据库设计的有力工具 ,

8、 也就是数据库设计人员与用户之间进行交流的语言。9 .定义并解释概念模型中以下术语：实体 , 实体型 , 实体集 , 属性 , 码, 实体联系图（ E-R 图）实体 ： 客观存在并可以相互区分的事物叫实体。实体型： 具有相同属性的实体具有相同的特征与性质, 用实体名及其属性名集合来抽象与刻画同类实体称为实体型。实体集： 同型实体的集合称为实体集。属性 ： 实体所具有的某一特性, 一个实体可由若干个属性来刻画。码 ： 唯一标识实体的属性集称为码。实体联系图： E-R 图提供了表示实体型、属性与联系的方法 ： 实体型：用矩形表示，矩形框内写明实体名。 属性：用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体

9、连接起来。 联系：用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1 : 1,1 n 或 m : n）。第二章 关系数据库（ 教材 81 页）1、试述关系模型的三个组成部分。答 ： 关系模型由关系数据结构、关系操作集合与关系完整性约束三部分组成。2、试述关系数据语言的特点与分类。答 : 关系数据语言可以分为三类 :关系代数语言例如 ISBL关系演算语言(元组关系演算语言例如APLHA,QUEL与域关系演算语言 例如QBE)具有关系代数与关系演算双重特点的语言例如 SQL这些关系数据语言的共同特点就是, 具有完备的表达能力 , 就是非过程化的集合操

10、作语言, 功能强 , 能够嵌入高级语言中使用。3、 定义并理解下列术语 , 说明它们之间的联系与区别:( 1) 域 , 关系 , 元组 , 属性答:域 : 域就是一组具有相同数据类型的值的集合。关系：在域D1,D2,Dn上笛卡尔积D1X D2Xx Dn的子集称为关系，表示为R(D1,D2,Dn)元组 ： 关系中的每个元素就是关系中的元组。属性 ： 关系也就是一个二维表, 表的每行对应一个元组 , 表的每列对应一个域。 由于域可以相同 , 为了加以区分, 必须对每列起一个名字 , 称为属性( Attribute) 。( 2) 主码 , 候选码 , 外部码答：候选码 ： 若关系中的某一属性组的值能

11、唯一地标识一个元组 , 则称该属性组为候选码( Candidate key)主码 : 若一个关系有多个候选码, 则选定其中一个为主码( Primary key) 。外部码：设F就是基本关系R的一个或一组属性，但不就是关系R的码，如果F与基本关系S的主码Ks相对应，则称F就是基 本关系 R 的外部码 (Foreign key), 简称外码。基本关系R称为参照关系(Referencing relation), 基本关系S称为被参照关系(Referenced relation) 或目标关系(Target relation)。关系R与S可以就是相同的关系。( 3) 关系模式 , 关系 , 关系数据库关

12、系模式 ： 关系的描述称为关系模式( Relation Schema) 。它可以形式化地表示为 ：R(U,D,dom,F)其中 R 为关系名 ,U 为组成该关系的属性名集合 ,D 为属性组 U 中属性所来自的域 ,dom 为属性向域的映象集合 ,F 为属性间数据的依赖关系集合。关系：在域D1,D2,Dn上笛卡尔积D1X D2Xx Dn的子集称为关系，表示为R(D1,D2,Dn)关系就是关系模式在某的时刻的状态或内容。关系模式就是静态的、稳定的 , 而关系就是动态的、随时间不断变化的 , 因为关系操作在不断地更新着数据库中的数据。关系数据库： 关系数据库也有型与值之分。 关系数据库的型也称为关系

13、数据库模式, 就是对关系数据库的描述 , 它包括若干域的定义以及在这些域上定义的若干关系模式。 关系数据库的值就是这些关系模式在某的时刻对应的关系的集合 , 通常就称为关系 数据库。4、试述关系模型的完整性规则。在参照完整性中, 为什么外部码属性的值也可以为空？什么情况下才可以为空？答：关系模型的完整性规则就是对关系的某种约束条件。关系模型中可以有三类完整性约束： 实体完整性、参照完整性与用户定义的完整性。参见教材在参照完整性中, 外部码属性的值可以为空, 它表示该属性的值尚未确定。但前提条件就是该外部码属性不就是其所在关系的主属性。例如 , 在下面的 “学生”表中 , “专业号”就是一个外部

14、码, 不就是学生表的主属性, 可以为空。其语义就是, 该学生的专业尚未确定。学生 （学号 ,姓名 ,性别 , 专业号 , 年龄 ）专业 （专业号 , 专业名 ）而在下面的 “选修”表中的“课程号”虽然也就是一个外部码属性, 但它又就是“选修”表的主属性, 所以不能为空。因为关系模型必须满足实体完整性。课程 （课程号 , 课程名 , 学分 ）选修 （ 学号 , 课程号 , 成绩 ）5. 等值连接与自然连接的区别就是什么？答 : 自然连接 （ Natural join） 就是一种特殊的等值连接, 它要求两个关系中进行比较的分量必须就是相同的属性组 , 并且要在结果中把重复的属性去掉。第三章 关系数

15、据库标准语言SQL （ 教材 148 页）1、试述SQL语言的特点。答:（1）综合统一。SQL语言集数据定义语言DDL数据操纵语言DML数据控制语言DCL的功能于一体。（2）高度非过程化。用SQL语言进行数据操作，只要提出“做什么”，而无须指明“怎么做”，因此无需了解存取路径，存取 路径的选择以及SQL语句的操作过程由系统自动完成。（3）面向集合的操作方式。SQL语言采用集合操作方式，不仅操作对象、查找结果可以就是元组的集合，而且一次插入、删除、 更新操作的对象也可以就是元组的集合。(4)以同一种语法结构提供两种使用方式。SQL语言既就是自含式语言，又就是嵌入式语言。作为自含式语言，它能够独立地用于联机交互的使用方式, 也能够嵌入到高级语言程序中 , 供程序员设计程序时使用。( 5) 语言简捷 , 易学易用。2、试述SQL的定义功能。答:SQL的数据定义功能包括定义表、定义视图与定义索引。SQL语言使用CREATE TABLE句定义建立基本表，;ALTER TABLE语句修改基本表定义，DROP TABL匿句删除基本表；建立索引使 用CREATE INDE旖句建立索引，DROP