2006-2007第2学期DB试卷-数据库系统原理

共4第PAGE1共4第1页页负责人签字：黑龙江大学2006–2007学年第2学期考试试卷装2006—2007学年第2学期数据库系统原理试卷（A）订（院系：计算机科学与技术学院专业：计算机科学技术年级：2004 考核形式：闭卷线题 折合分 期中 平时

得分 评卷人 二、单选题（本大题共10小题，每小题1分，总计10分）要保证数据库的数据独立性，需要修改的是( A.三层模式之间的两种映射B.模式与内模式一 二 三 四 卷面号

(占80%) （占10%）(占

总分 评卷

C.模式与外模式 D.三层模式分 2．一辆汽车由多种零部件组成，且相同的零部件可适用于不同型号的汽车，则汽数 20 10 16 54 100 80 10 10 100 车实体和零部件实体之间的联系类型是( )得 多对多 对一分 C.多对一 一对多关系代数表达式的优化策略中，首先要做的是( )得分 评卷人 一、填空题（本大题共9小题，共10空，每空分，总计20分） A.对文件进行预处理 B.尽早执行选择运算C.执行笛卡儿积运算 D.投影运算数据库的并发操作可能带来的问题包括( )A.丢失更新 B.数据独立性会提单用户DBS能够自动地保证事务以 、 方式 C.非法用户的使用 D.增加数据冗余度操作DB，因为同时只有一个事务被执行。 5．已知关系模式其上的函数依赖集合F={A→B，E→A，CE→D}，该关系模式的候选键是( )一个关系模式R是3NF指的是它的 都不传递依赖它的任一候选 A.AE B.BE键。 C.CE D.DE6．设有关系模式R(A,B,C,D)，其上的函数依赖集合F＝{B→A,BC→D}，R最高是( )设关系模式R是R上成立的FD集=则分解ρ={AB， A.第一范式 B.第二范式AC}丢失的FD是 。 C.第三范式 D.BC范式7．现有如下关系：职工（职工号，姓名，性别，职务）按照索引文件的结构，索引可以分为两类： 索引和稠密索引。 部门（部门编号，部门名称，职工号，姓名，部门地址，电话）其中，部门关系中的外部键是（ ）在关系代数表达式的语法树中，叶子结点是关系，非叶子结点是

A.部门编号 B.姓名关系模式的三类完整性约束条件分别是 、参照完整性约束和用户 C.职工号 D.职工号和姓名8RS100300TRST的元组定义完整性约束。 个数是( )。数包和数据操纵语言两大部分前者负责描述和定义 A.400 B.10000 C.30000 D.900009．SQL语言中，用GRANT／REVOKE语句实现数据库的（ ）数据库的各种特性，后者说明对数据库进行的各种操作。

A．并发控制 B．完整性控制院系年级专业姓名学院系年级专业姓名学号考试课程10．用于数据库恢复的重要文件是（ ）在关系模式分解中，若要保证不丢失信息，则分解应具有 。 A.数据库文件 B.索引文件C.日志文件 D.备注文件装订线黑龙江大学2006黑龙江大学20062007学年第2学期考试试卷共4第PAGE8共4第8页页负责人签字：装得分 评卷人 三、简答题（本大题共4小题，每小题4分，总计16分） 得分 评卷人 四、综合题（本大题共5题（一）题共分（二）订 题共1分（三）题共1分（四）题共1分（五）题共12分，总计54分）线 1、什么是事务的调度？如何判断一个调度是不是冲突可串行的？

（一）（8分）现有关系数据库如下：学生(学号，姓名，性别，专业，奖学金)课程(课号，课名，学分)学习(学号，课号，分数)用关系代数实现下列查询：检索“国际贸易”1000姓名、课名和分数；用SQL语句实现下列查询：80姓名和专业；院系年级专业姓名学号考试课程2、简述逻辑数据库设计的步骤。 对成绩得过满分(100分)的学生院系年级专业姓名学号考试课程3、什么是数据库？什么是数据库管理系统？4、投影操作要求结果去重或不去重时，算法的磁盘读写块数分别是多少？装订线装（二（12分现有如下关系模式：R(E)R上的函数依赖集C，（三（10分）一个图书借阅数据库系统要求提供下述服务：可随时查询订 C→D}。 书库中现有书籍的名称、品种、数量与存放位置，所有各类书籍均可由书号唯一标识；可随时查询书籍借还情况。包括借书人单位、姓名、借该关系模式最高满足第几范式并说明原因。 书证号、借书日期和还书日期。约定：任何人可借多种书，任何一种书线RR1(A，B，E)R2(B，C，D)R2的码，并说可为多个人所借，借书证号具有唯一性；当需要时，可通过数据库中保存的出版社电报编号、电话、邮编及地址等信息向有关书籍的出版社增明该关系模式最高满足第几范式。

购有关书籍。约定：一个出版社可出版多种书籍，同一本书仅为一个出院系年级专业姓名院系年级专业姓名学号考试课程将关系模式R分解成具有无损连接性的BCNF。 根据上述语义画出ER图要求在图中画出属性并注明联系的类型。2．将ER模型转换成关系模型，并指出每个关系模式的主键和外键。装订线装订 （四）（12分）设文件F具有10000个记录，每个记录50字节，其中10字节用来表示文的键值。每个磁盘块大小1000字节，指向磁盘块的指针占5字节，不允许记录跨两个块。线FI/O？如果F无序，查找一个记录需要多少次磁盘I/O？F

（五）（12分）设教学数据库有三个关系：学生关系：S(S#,SNAME,AGE,SEX)选课关系：SC(S#,C#,GRADE)课程关系：C(C#,CNAME,TEACHER)名”。写出该查询的初始关系代数表达式。画出初始关系代数表达式对应的查询树。院系年级专业姓名学号院系年级专业姓名学号考试课程装订线2006-20072006-2007（2）数据库系统原理试题(A)参考答案及评分标准一、填空题（本大题共10小题，每题1空，每空2分，总计20分）串行的 隔离的（或独立的）非主属性（或非键属性）B→C稀疏代数操作实体完整性约束数据描述语言(或数据定义语言)关系运算（或数据操作）无损连接性二、单选题（本大题共10小题，每题1分，总计10分）1．A 3．B 5．C 8．C 10．C三、简答题（每题4分，总计16分）5、什么是事务的调度？如何判断一个调度是不是冲突可串行的？答：N个事务的一个调度S是N个事务的所有操作的一个序列，表示这些操作的执行顺序，并且满足对于N个事务中的每个事务T，如果操作i在T中先于操作j执行，则在S中操作i也必须先于操作j（2分）构造调度S的前趋图，如果前趋图有回路，则S不是冲突可串行的；如果前趋图不包含回路，则S（2分）6、简述逻辑数据库设计的步骤。答：①形成初始关系数据库模式，②关系模式规范化，③关系模式优化，④定义关系上的安全性和完整性约束，⑤子模式定义，⑥性能估计。以上6步答对4步给4分，每步1分。7、什么是数据库？什么是数据库管理系统？答：数据库是相互关联的数据集合（2分）数据库管理系统是一个通用的软件系统，由一组计算机程序构成。数据库管理系统能够对数据库进行有效的管理，包括存储管理、安全性管理、完整性管理等（2分）8、投影操作要求结果去重或不去重时，算法的磁盘读写块数分别是多少？答：设投影关系为R，B表示R的磁盘块数是投影结果元组的字节数是一个数据块所包含的字节数。结果不去重时存取的磁盘块数是O(B+nL/b)（2分）结果去重时存取的磁盘块数至多为O(B+nL/blog (nL/b)+nL/b)（2R R R M分）四、综合题四、综合题（二）（8分）现有关系数据库如下：(学号，姓名，性别，专业，奖学金课程(课号，课名，学分)用关系代数实现下列查询：检索1000SQL语句实现下列查询：80分以下的学生的信息，包括学号、姓名和专业；对成绩得过满分(1001000（答案不唯一）Π学号，姓名，课名，分(σ专=’国际贸’奖学金=1000(学) 课程 学习)（3分）SELECT学号，姓名，专业FROM学生EHERENOTEXITS(SELECT*FROMWHERE.学号＝AND<80)（3分）学生SET=1000WHERE奖学金ISNULLandEXITSSELECT*FROM学习WHERE=100and.学生学号（2分）（二）（12分）现有如下关系模式：R(A，B，C，D，E)，R上的函数依赖集F={AB→E，B→C，C→D}。该关系模式最高满足第几范式并说明原因。如果将关系模式R分解为R1(A，B，E)和R2(B，C，D)，指出关系模式R2?。2中的分解是否具有无损连接性。将关系模式R分解成具有无损连接性的BCNF。答：1.该关系模式的候选键为ABB→CC部分依赖于候选键AB2NF（3分）F在R2上的投影为，，候选键是。不存在非键属性对候选键的部分依赖，但是有，且C B，因此非键属性D传递依赖于键B，因此R2不是3N，最高满足2N（3分）设U1和U2分别是R1R2U1U2＝B，U1－U2＝AE，B→AE不属于F+，U2－U1＝CD，B→CD属于，所以有U1U2→U2－U1，所以分解具有无损连接性（3分）因为BR分解成R1(BC和R2(ABDER1上的函数依赖集合BBCNR2上的函数依赖集合F｛ABBCNR21(ABE)R22(ABD)R21F21={AB→EAB，是。R22的候选键是全键，函数依赖依赖集合为空集，也是。因此原关系模式R分解成R1R21、R22（3分，此题的分解方法不唯一）（三（10分一个图书借阅数据库系统要求提供下述服务：可随时查询书库中现有书籍的名称、品种、数量与存放位置，所有各类书籍均可由书号唯一标识；可随时查询书籍借还情况。包括借书人单位、姓名、借书证号、借书日期和书籍，同一本书仅为一个出版社出版，出版社名具有唯一性。根据上述语义画出ER图，要求在图中画出属性并注明联系的类型（6222分）将ER模型转换成关系模型，并指出每个关系模式的主键和外键（41分，若关系模式的属性描述正确但主键或外键有错误时适当给分）品种品种数量电报编号电话名称邮编存放位置出版社名书号地址书籍N出版1出版社M借阅借书日期N还书日期借书人单位姓名借书证号书籍（书号，名称，品种，数量，存放位置，出版社名）出版社名为外键出版社（出版社名，电报编号，电话，邮编，地址）无外键借书人（借书证号，姓名，单位）无外键借阅（书号，借书证号，借书日期，还书日期）书号和借书证号都是外键其中下划线表示主键（或把出版联系单独形成一个关系模式，即5个关系模式）（四）（12分）设文件F具有10000个记录，每个记录50字节，其中10字节用来表示文件的键值。每个磁盘块大小1000字节，指向磁盘块的指针占5字节，不允许记录跨两个块。存放整个文件需要多少个磁盘块？如果F是顺序文件，查找一个记录需要多少次磁盘I/O？如果F无序，查找一个记录需要多少次磁盘I/O？如果为文件F建立主索引，索引文件占用多少磁盘块？利用这个主索引查询需要多少次磁盘答：1.个。整个文件占用的磁盘块数：10000个记录/20个每块＝500块。(2分)如果F是顺序文件，查找一个记录需要的磁盘I/O数：log500＝9块。(2分)2如果F无序，查找一个记录需要的磁盘I/O数：500/2=250块。(2分)2.每个磁盘块能存放记录数：1000/50＝20个。整个文件占用的磁盘块数：10000个记录/20个每块＝500块。因为主索引为稀疏索引，数据文件的每个磁盘块对应一个索引项，因此主索引共有500个索引项。每个索引项存放一个键值指针对，共10+5=15字节。每个磁盘块能存放索引项个数为1000/15＝66个。500/66＝8（3分）2（五）（12分）设教学数据库有三个关系：学生关系：S(S#,SNAME,AGE,SEX)选课关系：SC(S#,C#,GRADE)课程关系：C(C#,CNAME,TEACHER)数据库上的一个查询为“2（五）（12分）设教学数据库有三个关系：学生关系：S(S#,SNAME,AGE,SEX)选课关系：SC(S#,C#,GRADE)课程关系：C(C#,CNAME,TEACHER)数据库上的一个查询为“检索男同学选修课程的课程名和任课教师名”。写出该查询的初始关系代数表达式。画出初始关系代数表达式对应的查询树。使用启发式代数优化规则对该查询进行优化，画出优化的过程和最后结果。1．初始关系代数表达式：(3分)2．初始关系代数表达式对应的查询树：(3分，若初始关系代数有误且查询树与其对应，若查询树正确则给满分)CNAME,TEACHERSEX=’男’ANDS.S#=SC.S#ANDSC.C#=C.C#(S2．初始关系代数