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数据库系统概论作业3第五章 关系模型和关系运算一、 填空题1用相同的关系代替两个关系代数表达式中相应的关系，如果所得的结果关系完全一样，则称两个关系代数式E1和E2 ，记作： 。 答案：等价 E1=E22对于给定的查询选择代价最小的操作序列，使查询过程既省时间，又省空间，具有较高的效率，在就是 。 答案：查询优化3查询优化的具体策略主要包括： 首先做： 和 同时做：将笛卡儿乘积与随后以选择形式出现的连接条件合并作为 ；索引、排序预先做。 答案：一元选择/选择 投影 选择 自然连接4如果选择条件F=F1F2，且F1只涉及E1的属性，F2只涉及E2的属性，则有： F（E1E2） 。 答案：F1(E1) F2(E2)5设E1和E2具有相同的属性值，则有F1(E1) F2(E2) 。 答案：F(E1E2)6设E1和E2是关系代数式，Ai（i=1，2，n）是E1属性，Bj（j=1，2，m）是E2的属性，则有：Ai，An，Bj，Bm（E1E2） 。7设E为关系代数式，A、B为属性集，且A是B的子集。则有A（B（E） 。 答案：A(E)8事务是在数据库上的一个或多个的操作序列，它必须以 的方式执行。 答案：原子9数据库并发操作可能带来数据不一致的问题，主要有三种类型的数据不一致，分别是： 、 和 。 答案：丢失修改 读“脏”数据 不可重复读10当且仅当多个事务并发执行的结果与按某一次序串行执行其结果相同，则认为并发操作是正确的，并称这种调度策略为 。 答案：可串行化调度11我们将 的并发事务调度当作唯一能够保证并发操作正确性的调度策略。 答案：了串行化12等价交换规则包括： 、 、 和 。 答案：交换率 分配率 结合率 串接率13数据库管理系统提供的基本封锁类型有两种： 和 。 答案：排它锁（或X锁） 共享锁（或S锁）14若事务T对数据对象A加了 锁，则T就可以对A进行读取以及更新。 答案：X（或排它）15把事务的执行过程分成 阶段和 阶段，这种规则称为两段锁协议 答案：加锁 解锁二、选择题1事务的原子性是指 。 A事务中包括的所有操作要么都做，要么都不做。 B事务一旦提交，对数据库的改变是永久的。 C一个事务内部的操作及使用的数据对并发的其它事务是隔离的。 D事务必须是使数据库从一个一致的状态变到另一个一致的状态。 答案：A2解决并发操作带来的数据不一致问题普遍采用 机制。 A封锁 B恢复 C存取控制 D协商 答案：A3若事物T对数据R已加X锁，则其它数据对数据R 。 A可以加S锁不能加X锁 B不能加S锁可以加X锁 C可以加S锁可以加X锁 D不能加任何锁 答案：D4以下哪个不属于并发操作的不正确调度带来的数据不一致性 。 A重复读 B丢失数据 C读“脏”数据 D不可重复读 答案：A5事务是数据库进行的基本工作单位。如果一个事务执行成功，则全部更新提交；如果一个事务执行失败，则已做过的更新被恢复原状，好象整个事务从未有过这些更新，这样保持了数据库处于 状态。 A安全性 B一致性 C完整性 D可靠性 答案：6多用户的数据库系统的日志之一是使它的每一个用户好象面对着一个单用户的数据库一样使用它，为此数据库系统必须进行 。 A安全性控制 B完整性控制 C并发控制 D可靠性控制 答案：C7设有两个事务T1和T2，其并发操作如下图所示，下面评价正确的是 。 A该操作不存在问题 B带操作丢失修改 C该操作不能重复读 D该操作读“脏”数据读A=10A=A-5写回 读A=10 A=A-8写回T1T2T1T2 答案：B8设有两个事务T1和T2，其并发操作如下图所示，下面评价正确的是 。 A该操作不存在问题 B带操作丢失修改 C该操作不能重复读 D该操作读“脏”数据读A=10，B=5A=20，B=5 QIU 1H 25验证错 读A=10 A=A*2写回T1T2 答案：C9设有两个事务T1和T2，其并发操作如下图所示，下面评价正确的是 。 A该操作不存在问题 B带操作丢失修改 C该操作不能重复读 D该操作读“脏”数据T1T2读A=100 A=A*2写回 读A=200ROLLBACK 恢复A=100 答案：D10查询优化是数据库系统 的一个重要问题。 A实现范畴 B设计阶段 C编程阶段 D以上三个都不是 答案：A11以下 不属于查询优化的一般策略。 A选择运算尽早进行； B设计用户视图 C投影和选择运算同时进行 D将笛卡儿积与随后的选择运算合并为连接运算。 答案：B12 的优化是查询优化的重要基础。 A关系代数表达式 BSQL查询语句 C关系逻辑表达式 D关系演算表达式 答案：A三、从学生选课数据库中查询选修“数据库原理”课并且成绩在90分以上的学生名单，SQL语句序列如下：SELECT StudentNameFORM Student，Course，StudentCourseWHERE Student.StudentNo= StudentCourse.StudentNo AND Course.CourseNo= StudentCourse.CourseNo AND Course.CourseName=数据库原理 AND StudentCourse.Score90（1） 画出这个查询的关系代数语法树；（2） 对该语法树进行优化并画出优化后的语法树。答案： StudentNameCourse.CourseName=数据库原理 AND StudentCourse.Score90StudentCoureStudentCourse（1）对应查询的关系代数语法树（2）优化语法树（Student简写为S，Course简写为C）SCS SNameS.SNo=SC.SNo S.SNo,SName SC.SNoSC.CNo=C.CNo SC.SNo,SC.CNo C.CNoScore90CCName=数据库原理四、设T1、T2是如下两个事务： T1：A=B*2 T2：B=A+1 A、B的初值分别是1和3。（1）设T1和T2可以并发执行，并且对其操作的调度不加限制，那么它们的并发执行可能产生哪几种结果（写出最后A、B的值）？（2）这些执行结果中哪些是正确的？答案：解：（1）第一种调度：读A=1，B=3： （TI）A=B*2=6 （T1）写回A=6，B=3 （T1）读A=6，B=3 （T2）B=A+1=7 （T2）写回A=6，B=7 （T2）结果：A=6，B=7第二种调度：读A=1，B=3： （T2）B=A+1=2 （T2）写回A=1，B=2 （T2）读A=1，B=2 （T1）A=B*2=4 （T1）写回A=4，B=2 （T2）结果：A=4，B=2第三种调度：读A=1，B=3： （T1）读A=1，B=3 （T2）A=B*2=6 （T1）B=A+1=2 （T2）写回A=6，B=3 （T1）写回A=1，B=2 （T2）结果：A=1，B=2第四种调度：读A=1，B=3： （T2）读A=1，B=3 （T1）B=A+1=2 （T2）A=B*2=6 （T1）写回A=1，B=2 （T2）写回A=6，B=3 （T1）结果：A=6，B=3第五种调度：读A=1，B=3： （T1）A=B*2=6 （T1）读A=1，B=3 （T2）B=A+1=2 （T2）写回A=6，B=3 （T1）写回A=1，B=2 （T2）结果：A=1，B=2第六种调度：读A=1，B=3： （T2）B=A+1=2 （T2）读A=1，B=3 （T1）A=B*2=6 （T1）写回A=1，B=2 （T2）写回A=6，B=3 （T1）结果：A=6，B=3（2）第一种结果：A=6，B=7；和第二种结果：A=4，B=2正确。根据可串行化的原则，两个事务并发执行的结果只要和任意一种串行的结果相同，就认为是正确的。第七章 关系数据库设计理论一、假设关系模式为R（A，B，C，D），函数依赖为AB，BC和BD。（1）求蕴含给定函数依赖的所有非平凡函数依赖。（2）求R的所有键码和超键码。（3）判断该模式为第几范式？为什么？答案：（1）求A+，有A+=A，因为AB，所以A+=A,B;因为BC,所以A+=A,B,C;因为BD,所以A+=A,B,C,D。因此A为Key，推出新依赖：(1) AC，(2) AD。求B+，有B+=B；因为BC，所以B+=B,C;因为BD, 所以B+=B,C,D。求C+，有C+=C。求D+，有D+=D。求AB+，有AB+=A,B;因为BC,所以AB+=A,B,C;因为BD,所以AB+=A,B,C,D。推出新依赖：(3) ABC，(4) ABD。求AC+，有AC+=A,C;因为AB,所以AC+=A,C,B;因为BD,所以AC+=A,C,B,D。推出新依赖：(5) ACB, (6) AC求AD+，有AD+=A,D;因为AB,所以AD+=A,D,B;因为BC,所以AD+=A,D,B,C。推出新依赖：(7) ADB, (8) ADC。求BC+,有BC+=B,C;因为BD,BC+=B,C,D。推出新依赖:(9) BCD。求BD+,有BD+=B,D;因为BC,所以BD+=B,C,D。推出新依赖：(10) BDC。求CD+，有CD+=C,D。求ABC+，有ABC+=A,B,C;因为BD,所以ABC+=A,B,C,D。推出新依赖: (11) ABCD。求ABD+，有ABD+=A,B,D;因为BC,所以ABD+=A,B,D,C。推出新依赖:(12) ABDC。求ACD+，有ACD+=A,C,D;因为AB,所以ACD+=A,C,D,B.推出新依赖:(13) ACDD求BCD+,有BCD+=DCB。（2）键码为：A；超键码为：AB,AC,AD,ABC,ABD,ABCD。（3）该关系为第二范式（2NF）。因为键码为A是单属性，不存在非主属性对键码的部分依赖，但存在非主属性C，D通过B对键码的传递依赖（AB，BC，BD）。二、假设关系模式为R（A，B，C，D），函数依赖为ABC，CD和DA。（1）找出所有违背BCNF的函数依赖。提示：应考虑不在给定的依赖集但蕴含于其中的依赖。（2）把关系模式R分解成属于BCNF的关系模式的集合。答案：3（1）根据教材P122例6.1可知R（A,B,C,D）的函数依赖集为： S=ABC，CD，DA，CA，ABD，ACD，BCA，BCD，BDA，BDC，CDA，ABCD，ABDC，BCDA 键码为：AB、BC、BD，所有属性都是主属性。所以违例有：CD，DA，CA（2）第一种分解法： 因为有违例CD，所以将R分解为R1（C,D）BCNF和R2(A,B,C)；又因为有违例CA，将R2分解为R21（A,C）BCNF和R22（B,C）BCNF。 分解的结果是：R1(C,D)，R21(A,C)和R22(B,C)。第二种