教学管理数据库第1章 数据库系统概论-课后习题解答

PAGEPAGE1第1章数据库系统概论习题11．选择题（1）B（2）A（3）A（4）C（5）D（6）D（7）C（8）A（9）B（10）C（11）D（12）B2．填空题（1）人工管理阶段，文件管理阶段，数据库管理阶段，数据库管理阶段（2）数据集合，数据库管理系统，数据库系统（3）层次模型，网状模型，关系模型，关系模型（4）关系，表，元组，属性，记录，字段（5）结构，关系模式，元组（6）选择，投影，连接（7）空值（8）1:n或一对多（9）学生关系中的“班级号”（10）（A,B）R1(A,D)和R2(A,B,C)（11）F1=（A→B，A→C，A→D）（12）关系3．问答题（1）答：计算机数据管理技术经历了人工管理、文件管理和数据库管理等发展阶段。人工管理阶段的数据管理是以人工管理方式进行的，不需要将数据长期保存，由应用程序管理数据，数据有冗余，无法实现共享，数据对程序不具有独立性。文件管理阶段利用操作系统的文件管理功能，将相关数据按一定的规则构成文件，通过文件系统对文件中的数据进行存取和管理，实现数据的文件管理方式。数据可以长期保存，数据对程序有一定独立性，但数据的共享性差、冗余度大，容易造成数据不一致，数据独立性差，数据之间缺乏有机的联系，缺乏对数据的统一控制和管理。在数据库管理阶段，由数据库管理系统对数据进行统一的控制和管理，在应用程序和数据库之间保持较高的独立性，数据具有完整性、一致性和安全性高等特点，并且具有充分的共享性，有效地减少了数据冗余。数据库技术的不断发展，产生了许多新型数据库系统，包括分布式数据库系统、面向对象数据库系统、多媒体数据库系统等，为复杂数据的管理以及数据库技术的应用开辟新的途径。（2）答：实体之间的联系有3种类型：一对一（1:1）、一对多（1:n）、多对多（m:n）。例如，一位乘客只能坐一个机位，一个机位只能由一位乘客乘坐，所以乘客和飞机机位之间的联系是1:1的联系。一个班级有许多学生，而一个学生只能编入某一个班级，所以班级和学生之间的联系是1:n的联系。一个教师可以讲授多门课程，同一门课程也可以由多个教师讲授，所以教师和课程之间的联系是m:n的联系。（3）答：数据独立性是指应用程序与数据库的数据结构之间相互独立。在数据库系统中，因为采用了数据库的三级模式结构，保证了数据库中数据的独立性。在数据存储结构改变时，不影响数据的全局逻辑结构，这样保证了数据的物理独立性。在全局逻辑结构改变时，不影响用户的局部逻辑结构以及应用程序，这样就保证了数据的逻辑独立性。（4）答：R∪S={(a1，b1，c1)，(a2，b2，c1)，(a3，b2，c3)，(a2，b2，c2)，(a3，b3，c4)}R∩S={(a1，b1，c1)}R-S={(a2，b2，c1)，(a3，b2，c3)}π(A，B)(R)={(a1，b1)，(a2，b2)，(a3，b2)}（5）答：关系运算式如下：①σ年龄>25(研究生)②σ职称='教授'(导师)③π（研究生编号，研究生姓名）(σ姓名='王南'(导师研究生))，其中连接的条件为“导师.导师编号=研究生.导师编号”。④π（导师编号，姓名，职称）(σ研究生姓名='李四'(导师研究生))，其中连接的条件为“导师.导师编号=研究生.导师编号”。（6）答：①R的所有函数依赖关系：编号→姓名，编号→出生年月，编号→专业，编号→班级，专业→辅导员②候选关键字：编号③因为R存在传递函数依赖：编号→辅导员，所以R不是3NF。将R分解为3NF：R1（编号，姓名，出生年月，专业，班级）和R2（专业，辅导员）（7）答：①满足的E-R图如下。②将E-R图转换为关系模型如下：科研项目（项目编号，项目名称，主持人，经费，下达部门），其中项目编号是关键字科研人员（编号，姓名，性别，专业，技术职称），其中编号是关键字参加（项目编号，编号，参加时间），其中（项目编号，编号）是关键字，项目编号或编号是外部关键字③查询某科研人员参加了哪些科研项目的关系运算。（a）对科研项目、科研人员及参加3个关系表进行连接运算，设连接结果关系为R，则有R=R（科研项目.项目编号，科研项目.项目名称，科研项目.主持人，科研项目.经费，科研项目.下达部门，科研人员.编号，科研人员.姓名，科研人员.性别，科研人员.专业，科研人员.技术职称，参加.项目编号，参加.编号，参加.参加时间），R包含了原3个关系的全部属性。（b）对（a）的结果R进行选择运算，选择条件是：科研项目.项目编号=参加.项目编号And科研人员.编号=参加.编号将步骤（a）和（b）合起来通常称为有条件的连接运算，实际运算过程是作为一个运算步骤进行的。（c）对（b）的结果进行选择运算，选择条件是“编号=欲查询人员的编号”。④查询某个科研项目的全体参与人员的关系运算。（a）对科研项目、科研人员及参加3个关系表进行连接运算，设连接结果关系为R，则R=R（科研项目.项目编号，科研项目.项目名称，科研项目.主持人，科研项目.经费，科研项目.下达部门，科研人员.编号，科研人员.姓名，科研人员.性别，科研人员.专业，科研人员.技术职称，参加.项目编号，参加.编号，参加.参加时间），R包含了原3个关系的全部属性。（b）对（a）的结果R进行选择运算，选择条件是：科研项目.项目编号=参加.项目编号And科