课后练习答案1

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1、课后练习答案1第1章绪论1. 试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的 概念。答：1）数据（Data ）:描述事物的符号记录称为数据。 数据的种类有数字、文字、图形、图像、声音、正 文等。数据与其语义是不可分的。2）数据库（DataBase，简称DB ）:数据库是长期 储存在计算机内的、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、描述和储 存，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩 展性，并可为各种用户共享。3）数据库系统（DataBas。Sytem，简称 DBS ）: 数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的 系统构成，一般由数据库、数据库管理系统（及其 开发

2、工具）、应用系统、数据库管理员构成。4）数据库管理系统（DataBase Management sytem ， 简称DBMs ）: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，用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。DBMS的主要 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、数据库的建立和维护功能。2. 使用数据库系统有什么好处？答：使用数据库系统的好处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， 主要是：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 等。3. 试述文件系统与数据库系统的区别和联系

3、。答：文件系统与数据库系统的区别是：文件系统面向某一应用程序，共享性差，冗余度大,数据独立性差，记录内有结构，整体无结构，由应 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,具有较高的物理独立性和一定的逻辑独立性，整体结构化，用数据模型描述，由数据库管理系统提供 数据的安全性、完整性、并发控制和恢复能力。 文件系统与数据库系统的联系是：文件系统与数据库系统都是计算机系统中管理数 据的软件。4. 举出适合用文件系统而不是数据库系统的例子；再举 出适合用数据库系统的应用例子。答：1）适用于文件系统而不是数据库系统的应用例子:数据的备份、软件或应用程序使用过程中的临 时数据存储一般使用

4、文件比较合适。早期功能 比较简单、比较固定的应用系统也适合用文件 系统。5）适用于数据库系统而非文件系统的应用例子： 目前，几乎所有企业或部门的信息系统都以数 据库系统为基础，都使用数据库。例如，一个 工厂的管理信息系统（其中会包括许多子系统， 如库存管理系统、物资采购系统、作业调度系 统、设备管理系统、人事管理系统等），学校的 学生管理系统，人事管理系统，图书馆的图书 管理系统，等等，都适合用数据库系统。希望 读者能举出自己了解的应用例子。2. 试述数据库系统的特点。答：数据库系统的主要特点有：1）数据结构化数据库系统实现整体数据的结构化，这 是数据库的主要特征之一，也是数据库系统与文件 系

5、统的本质区别。2）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是面向整个系统，因此可以被 多个用户、多个应用以多种不同的语言共享使用。由于数据面向整个系统，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。3）数据独立性高数据独立性包括数据的物理独立性 和数据的逻辑独立性。数据库管理系统的模式结构 和二级映像功能保证了数据库中的数据具有很高 的物理独立性和逻辑独立性。4）数据由DBMS统一管理和控制数据库的共享是并 发的共享，即多个用户可以同时存取数据库中的数 据甚至可以同时存取数据库中同一个数据。为此， DBMS必须

6、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、并发控制和数据 库恢复。3. 数据库管理系统的主要功能有哪些？答：1）数据库定义功能；2）数据组织、存储和管理功能；3）数据操纵功能；4）数据库的事务管理和运行管理；5）数据库的建立和维护功能；6）其他功能，例如不同数据库之间的互访和操作功能等O4. 试述数据模型的概念、数据模型的作用和数据模型的 三个要素。答：数据模型是数据库中用来对现实世界进行抽象 的工具，是数据库中用于提供信息表示和操作手段 的形式构架。一般地讲，数据模型是严格定义的概念的集合。 这些概念精确描述了系统的静态特性、动态特性和 完整性约束条件。因此数据模型通

7、常由数据结构、 数据操作和完整性约束三部分组成。1）数据结构：是所研究的对象类型的集合，是对系统 静态特性的描述。2）数据操作：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，是对系统动态特性的描述。3）数据的约束条件：是一组完整性规则的集合。完整 性规则是给定的数据模型中数据及其联系所具有 的制约和依存规则，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。5. 试述概念模型的作用。答：概念模型实际上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，是现实 世界到信息世界的第一层抽象，是数据库设计人员 进

8、行数据库设计的有力工具，也是数据库设计人员 和用户之间进行交流的语言。6. 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 一 R图）答：1）实体：客观存在并可以相互区分的事物叫实体。2）实体型：具有相同属性的实体具有相同的特征和性 质，用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实 体，称为实体型。3）实体集：同型实体的集合称为实体集。4）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。5）码：惟一标识实体的属性集称为码。6）实体联系图（E 一 R图）：提供了表示实体型、 属性和联系的方法：其中实体型用矩形表示，矩形 框内写明实体名；属性用椭圆形表示，并用

9、无向边 将其与相应的实体连接起来；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 ）。7. 试给出3个实际部门的E R图，要求实体型之间具有一对一、一对多、多对多各种不同的联系答:门一討一益舔8. 试给出一个实际部门的E 一 R图，要求有三个实体 型，而且3个实体型之间有多对多联系。3个实体 型之间的多对多联系和三个实体型两两之间的三个 多对多联系等价吗？为什么？3个实体型之间的多对多联系和3个实体型两两之间的3个多对多联系是不等价，因为它们拥有不同的语义。3个实体型两两之间的三个多 对多联系如下图

10、所示VI9. 学校中有若干系，每个系有若干班级和教研室，每个教研室有若干教员，其中有的教授和副教授每人各带 若干研究生；每个班有若干学生，每个学生选修若干 课程，每门课可由若干学生选修。请用 E R图画 出此学校的概念模型。10. 某工厂生产若干产品，每种产品由不同的零件组 成，有的零件可用在不同的产品上。这些零件由不同 的原材料制成，不同零件所用的材料可以相同。这些 零件按所属的不同产品分别放在仓库中，原材料按照 类别放在若干仓库中。请用 E R图画出此工厂产 品、零件、材料、仓库的概念模型。11. 试述层次模型的概念，举出三个层次模型的实例答:1）教员学生层次数据库模型r了生2）行政机构层

11、次数据库模型仃MM办卧电克料空册甘ft*ft|4 I：2 13）行政区域层次数据库模型12.!-dr命市今有一个层次数据库实例，试用子女一兄弟链接法 和层次序列链接法画出它的存储结构示意图。/| /口 CS CIOCl 2CI1m ih ii答：子女兄弟链接法:层次序列链接法:BlblA.I13.试述网状模型的概念，举出三个网状模型的实例。 答：满足下面两个条件的基本层次联系集合为网状 模型。1) 允许一个以上的结点无双亲；2) 一个结点可以有多于一个的双亲。实例1 :AHI实例2 :实例3 :14.试述网状、层次数据库的优缺点。答：层次模型的优点主要有：1）模型简单，对具有一对多层次关系的部

12、门描述非常 自然、直观，容易理解，这是层次数据库的突出优 占；八、J2）用层次模型的应用系统性能好，特别是对于那些实 体间联系是固定的且预先定义好的应用，采用层次 模型来实现，其性能优于关系模型；3）层次数据模型提供了良好的完整性支持。层次模型的缺点主要有：1）现实世界中很多联系是非层次性的，如多对多联 系、一个结点具有多个双亲等，层次模型不能自然 地表示这类联系，只能通过引入冗余数据或引入虚 拟结点来解决；2）对插入和删除操作的限制比较多；3）查询子女结点必须通过双亲结点。网状数据模型的优点主要有：1）能够更为直接地描述现实世界，如一个结点可以有 多个双亲；2）具有良好的性能，存取效率较高。

13、网状数据模型的缺点主要有：1）结构比较复杂，而且随着应用环境的扩大，数据库 的结构就变得越来越复杂，不利于最终用户掌握；2）其DDL、DML语言复杂，用户不容易使用。由于 记录之间联系是通过存取路径实现的，应用程序在 访问数据时必须选择适当的存取路径。因此，用户 必须了解系统结构的细节，加重了编写应用程序的 负担。15.试述关系模型的概念，定义并解释以下术语：）关系（2 ）属性4 ）元组）主码(5式答:（6 ）分量（7 ）关系模（I关系模型由关系数据结构、关系操作集合和关 系完整性约束三部分组成。在用户观点下，关系模 型中数据的逻辑结构是一张二维表，它由行和列组 成。1）关系：一个关系对应通常

14、说的一张表；2）属性：表中的一列即为一个属性；3）域：属性的取值范围；4）元组：表中的一行即为一个元组；5）主码：表中的某个属性组，它可以惟一确定一个元 组；6）分量：元组中的一个属性值；7）关系模式：对关系的描述，一般表示为关系名（属 性1 ，属性2 ,，属性n）16.试述关系数据库的特点。答：关系数据模型具有下列优点：1）关系模型与非关系模型不同，它是建立在严格的数 学概念的基础上的。2）关系模型的概念单一，无论实体还是实体之间的联 系都用关系表示，操作的对象和操作的结果都是关 系，所以其数据结构简单、清晰，用户易懂易用。3）关系模型的存取路径对用户透明，从而具有更高的 数据独立性、更好的安全保密性，也简化了程序员 的工作和数据库开发建立的工作。当然，关系数据模型也有缺点，其中最主要的 缺点是，由于存取路径对用户透明，查询效率往往不如非关系数据模型。因此为了提高性能，必须对 用户的查询请求进行优化，增加了开发数据库管理 系统的难度。17.什么?试述数据库系统三级模式结构，这种结构的优点是答：外模式/模式映象数据库系统的三级模式结构由外模式、模式和 内模式组成。应用A应用B|应用C应用D|应用E弋1f/外模式i外模式2外模式3模式