關系數據庫邏輯設計（二）（總分：100.00，做題時間：90分鐘）一、選擇題（總題數：32，分數：64.00）在關系數據庫設計中，設計關系模式是數據庫設計中哪個階段的任務 。邏輯設計階段B.概念設計階段C.物理設計階段D.需求分析階段（分數：2.00）丿B.C.D.解析：［解析］數據庫邏輯設計的主要目的是產生一個DBMS可處理的邏輯數據模型和數據庫模式，該模式必須滿足數據庫的存取、一致性及運行等方面的用戶需求。關系數據模型是目前常用的邏輯數據模型，因此設計關系模式是數據庫邏輯設計階段的主要任務之一。以下哪項不是數據庫邏輯設計的依據 。概念模型B.DBMS相關信息C.數據處理要求D.功能模型（分數：2.00）A.B.C.丿解析：［解析］數據庫邏輯設計的依據是數據庫概念設計的結果，包括概念數據模型、數據處理要求、數據約束、安全性要求及DBMS的相關信息，這個階段的工作成果是DBMS可以處理的模式（數據結構）和數據庫物理設計指南。功能模型是數據庫概念設計的依據，它是需求分析階段的產物。3?在關系模型中，關系的“元數”（Arity）是指 。行數B.元組個數C.關系個數D.列數（分數：2.00）A.B.C.丿解析：［解析］在關系模型中，列稱為屬性，又稱為字段，屬性值稱為字段值。每一行稱為元組，又稱為記錄，元組的集合稱為關系。關系中屬性的個數稱為“元數”，元組的個數稱為“基數”。有時也稱關系為表格，元組為行，屬性為列。元數是指字段的個數，也就是屬性的個數，即列數。關于關系模型中的元組，以下說法錯誤的是 。關系是一個元數為K（K三1）的元組的集合關系中不允許出現相同的元組元組中屬性按一定次序排列關系中不考慮元組之間的順序分數：2.00）A.B.TOC\o"1-5"\h\z丿D.解析：［解析］在關系模型中，關系中的每一行稱為一個元組，也稱為記錄，關系是元組的集合，一個關系中不允許出現完全相同的元組。元組中屬性是無序的，關系中無須考慮元組之間的順序。在關系模型概念中，不含多余屬性的超碼稱為 。候選碼B.主碼C.外碼D.備用碼(分數：2.00)丿B.C.D.解析：［解析］在關系中碼(鍵)由一個或幾個屬性組成，分為以下幾種。超碼(SuperKey)：在關系中能唯一標識一個元組的屬性或屬性組稱為關系模式的超碼。一個關系可能有多個超碼。候選碼：不含有多余屬性的超碼稱為候選碼，即在候選碼中若要再刪除屬性，就不再是碼。一個關系可能有多個候選碼。主碼：從候選碼中任取一個唯一標識一個元組，該候選碼稱為主碼。一個關系在任一時刻至多只能有一個主碼，但在不同時刻可以指定不同的候選碼為主碼，當然也可以不指定主碼。備用碼(AltemateKey)：除了主碼以外的其他候選碼稱為該關系的備用碼。一個關系可以沒有備用碼，也可以有一個或多個備用碼。外碼(ForeignKey)：在關系R1中的一個屬性或屬性組如果在另一個關系R2中作為主碼使用，則稱該屬性或屬性組為尉的外碼。R1的外碼和對應的R2的主碼需要定義在相同的域上，名字可以相同也可以不同。為了含義更清晰，盡量使用相同的屬性名。數據庫中數據的正確性和合法性是指關系的 。完整性B.安全性C.并發性D.一致性(分數：2.00)丿B.C.D.解析：［解析］關系的完整性是對關系的某種約束規則和關系滿足條件的定義，這組約束規則用來限定和檢查數據庫所含實例的正確性及合法性。7?設R和S為兩個關系，代表并、交、投影的關系代數運算的符號分別是 。RUS、RQS、oF(R)RQS、RUS、nA(R)RUS、RQS、nA(R)RQS、RUS、oF(R)分數：2.00)A.B.丿

D.解析：［解析］在關系代數中，并運算對應的符號是“u”，交運算對應的符號是“Q”，差運算對應的符號是“-”，笛卡兒積運算對應的符號是“X”，選擇運算對應的符號是“b”，投影操作對應的符號是“n”，連接運算對應的符號是“e”，除法運算對應的符號是“十”。8?有關系R和S，RQS的運算等價于 。A．S-（R-S）B．R-（R-S）C．（R-S）uSD．Ru（R-S）（分數：2.00）A.丿C.D.解析：［解析］RAS表示關系R和S的交運算，R和S的交是由R和S的相同元組構成的集合，即在關系R和S中都出現的元組集合?？梢酝ㄟ^R和S的差求出在關系R中出現但是不在關系S中出現的元組，表示為（R-S）；再通過R和（R-S）的差即可求出同時出現在兩個關系中的元組集合，即RAS。因此RAS=R-（R-S）。9?存在關系R、S和T，則以下關系運算表達式錯誤的是 。分數：2.00)A.B.丿D.解析：［解析］集合的并運算滿足交換率，即RUS=SUR；D.解析：［解析］集合的并運算滿足交換率，即RUS=SUR；集合的交運算也滿足交換率，即RAS=SAR；由于考慮到屬性的先后次序，所以連接運算不滿足交換率，但滿足結合率，即（R和R(S）是相同的。中元組數目的范表示關系R和S的自然連接運算。自然連接是等值連接，它要求兩個關系中進行比解析：［解析］R較的分量必須是相同的屬性組，并且要在結果中將重復的屬性去掉。因此在本題中，如果當關系R中所有）是相同的。中元組數目的范表示關系R和S的自然連接運算。自然連接是等值連接，它要求兩個關系中進行比解析：［解析］R較的分量必須是相同的屬性組，并且要在結果中將重復的屬性去掉。因此在本題中，如果當關系R中所有元組的屬性B的值和S中所有元組的屬性B的值都不相等時，R所得元組數目為0，即為最小值；10.關系R（A，B）和S（B，C）中分別有10個和15個元組，屬性B是R的主碼，則R圍是 。A．（0，15）B．（10，15）C．（10，25）D．（0，150）分數：2.00）丿B.C.D.

如果當關系S中每個元組的屬性B的值都出現在關系如果當關系S中每個元組的屬性B的值都出現在關系R的屬性B中，則R組的個數，即為最大值，本題為15。所得元組數目為關系S元(分數：2.00)A.丿C.D.解析：［解析］R的屬性有A、B、C、D,而S的屬性有C、D、E,它們的公共屬性是C、D,因此，RFS的屬性為A、B。求除法的簡單方法是先在關系R中尋找屬性C、D的值與關系S中屬性C、D的值相同的所有元組，然后獲取這些元組屬性A、B對應的值。例如，在關系R中，第1個元組(2,1,a,c)和第5個元組(2,1,b,d),其C、D的屬性值與S中的C、D屬性值(a,c)和(b,d)相同，因此這兩個元組的A和B屬性對應的值就為兩個關系的商，這兩個元組的A、B屬性值相同，需要合并，因此(2,1)將是R-S的運算結果。以下哪種類型的數據庫使用樹形數據結構組織和存儲數據 。層次數據庫B.網狀數據庫C.關系數據庫D.對象數據庫(分數：2.00)丿B.C.D.解析：［解析］層次數據庫基于層次模型,層次模型的數據結構類似一棵倒置的樹,每個節點表示一個記錄類型,記錄之間的聯系是一對多的聯系。網狀數據庫基于網狀模型,網狀模型采用網狀結構表示實體及其之間的聯系,每個節點代表一個記錄類型,記錄類型可包含若干字段,聯系用鏈接指針表示。關系數據庫基于關系模型,關系模型建立在嚴格的數學概念基礎上,采用二維表格結構來表示實體和實體之間的聯系,二維表由行和列組成。關系數據庫規范化的目的是 。提高數據庫的存取效率使數據庫的邏輯結構更合理，消除插入、修改、刪除異常，減少數據冗余進一步確認用戶需求，細化業務流程，使設計的數據庫邏輯結構更符合用戶要求定義和描述數據的約束，更加清晰地描述數據之間的關系(分數：2.00)A.丿C.D.解析：［解析］數據庫邏輯設計是數據庫應用系統生命周期中非常重要的一個環節，如果數據庫邏輯結構不好，利用其他方法來改善數據庫性能都將很有限。而邏輯結構設計的關鍵是如何使數據庫能合理地存儲用戶的數據，方便用戶進行數據處理。關系規范化理論是將一個不合理的關系模式如何轉化為合理關系模式的理論。關系規范化的目的是解決數據冗余、插入異常、刪除異常和更新異常這4類問題。在關系模式R(U)中，對于U的子集X和Y,如果X'是X的真子集，且X-Y,X'-Y,則稱 。Y傳遞函數依賴于XB.X、Y相互函數依賴C.Y完全函數依賴于XD.Y部分函數依賴于X(分數：2.00)A.B.C.丿解析：［解析］X函數決定Y(X-Y)，并且存在X的真子集X',使得X'也能夠函數決定Y(X'-Y)，稱Y對X是部分函數依賴。某供應商關系模式為：Providers(PID，PName，Tel，GoodsID，GoodsClassID，GoodsName，GoodsPrice)該關系模式滿足如下函數依賴：PIDfPname，PIDfTel，GoodsID—GoodsClassID，GoodsIDfGoodsName，GoodsName—GoodsPrice則這個關系模式的主碼為 。(PID，GoodsName)B.(PID，GoodsClassID)C.(PID，GoodsID)D.(PID，GoodsPrice)(分數：2.00)A.B.丿D.解析：［解析］本題可以通過求關系Providers的屬性集閉包的方式計算得出主碼，但是也可以通過一種簡單的方法來確定主碼：將所有出現在函數依賴左邊的屬性集放在一起(如本題中的PID、PID、GoodsID、GoodsID、GoodsName)，然后將函數依賴關系中每一個在右邊屬性集中出現的屬性剔除(如果某個屬性或屬性集出現在一個函數依賴的左邊，同時也出現在另一個函數依賴的右邊，也將該屬性剔除，如本題中的GoodsName)，再合并左邊屬性集中的屬性，將沒有出現在任何函數依賴中的屬性加入其中，即為關系的主碼。本題中合并后剩余PID和GoodsID，因此關系Providers的主碼為(HD，GoodsID)。注意：本題所涉及的確定主碼的簡單方法不能用于所有關系主碼的求解。例如，某關系中存在函數依賴集F={AB-C，AC-B，B-C}，則該關系不能通過簡單方法確定主碼，需要通過計算屬性集閉包的方法得到主碼，其主碼為AB或AC。下面給出的關系表r(A,B,C,D)滿足下述哪個函數依賴 A—BB.B—DC.D—CD.A—D(分數：2.00)A.丿C.D.解析：［解析］第A列有兩個1,因此A-B和A-D都將不唯一，故選項A、D錯誤；同理，D中有兩個1,故D—A'D—B和D—C都將不唯一，故選項C錯誤；而B中，每一列都不相同，故理論上可以存在B—A、B—C'B—D等函數依賴關系，同時還可以推出A—C等函數依賴關系。下列不屬于非平凡函數依賴的是 。(CustomerID,ProviderID,BuyDate)—GoodsName(CustomerID,ProviderID,BuyDate)—GoodsName,ProviderID(CustomerID,ProviderID,BuyDate)—GoodsClassID(CustomerID,ProviderID,BuyDate)—ProviderID(分數：2.00)A.B.C.丿解析：［解析］在非平凡函數依賴中,右邊屬性集中至少有一個屬性不屬于左邊的屬性集,當然也可以是右邊屬性集全部不屬于左邊屬性集。在選項A中屬性GoodsName沒有出現在屬性集(CustomerlD,ProviderlD,BuyDate)中，符合非平凡函數依賴的定義；選項B中GoodsName沒有出現在(CustomerlD,ProviderID,BuyDate)中；選項C中GoodsClassID沒有出現在(CustomerlD,ProviderID,BuyDate)中；選項D中右邊只有一個屬性ProviderID出現在左邊屬性集(CustomerlD,ProviderID,BuyDate)中，沒有不屬于左邊屬性集的屬性，因此選項D不滿足非平凡函數依賴的定義。某學校開設若干課程(C),每門課程可以有多個教師(T)擔任，可以采用若干種不同的教材(X),即對于每一門課程不管用什么教材都有一組確定的任課教師；同樣對于每一門課程,不管誰來任教,也都有一些確定的教材。設該關系模式為CTX(C,T,X),根據以上陳述，關系模式CTX達到的最高范式為()。2NFB.3NFC.BCNFD.4NF(分數：2.00)A.B.丿D.解析：［解析］根據題目說明,一門課程可以有多個教師,也可以有多種教材,教師和課程之間沒有依賴關系，即課程、教師和教材可以進行組合，因此該關系模式的碼為CTX,滿足BCNF范式。由于課程與教師及課程與教材之間存在多值依賴關系C——T,C——X,因此該關系模式中存在兩個多值依賴關系，且都屬于非平凡多值依賴關系(TCC,XCC)。根據4NF的定義，由于C不是CTX的碼，T和X又不是C的子集，CT與CX也不是關系模式的全部屬性，所以關系CTX不滿足4NF。如果將關系CTX分解為CT和CX,則可以滿足4NF的要求。在關系模式R(A,B,C)中，F=(A,B)—C,B—C,則R最高達到 。1NFB.2NFC.3NFD.BCNF（分數：2.00）丿B.C.D.解析：［解析］通過分析可得到關系模式R的碼為AB,即A和B為主屬性,C為非主屬性。存在函數依賴B—C,即非主屬性C依賴主屬性B,部分依賴于碼AB,不滿足第二范式的定義，因此關系R只滿足1NF。存在某供應商表S（Sno,Sname,Zip,City）,其函數依賴集為：（Sno—（Sname,Zip,City）,Zip—City,則該表最高達到 。A．1NFB．2NFC．3NFD．BCNF（分數：2.00）A.丿C.D.解析：［解析］通過分析可得到供應商表的碼為Sno,主屬性為Sno,非主屬性包括Sname、Zip、City,在關系模式中不存在非主屬性對主屬性的部分函數依賴，因此滿足2NF。但是存在函數依賴Zip—City，而Sno—Zip，非主屬性City與主屬性Sno之間有傳遞函數依賴，所以不滿足3NF。在數據庫設計中，將E-R圖轉換成關系數據模型的過程屬于 。需求分析階段邏輯設計階段概念設計階段物理設計階段（分數：2.00）A.丿C.D.解析：元組中每一個屬性值稱為 分量B.域C.元數D.基數（分數：2.00）丿B.C.D.解析：關于關系中的碼,以下說法錯誤的是 。一個關系可能有多個超碼一個關系在任一時刻至多只能有一個主碼，主碼不能為空備用碼是指除了主碼以外的其他候選碼，備用碼可以為空

—個關系可能有多個候選碼，候選碼不允許包含多余屬性分數：2.00)A.丿C.D.解析：40歲之間，這種約束屬于 某關系將年齡字段值限制在40歲之間，這種約束屬于 實體完整性約束域完整性約束參照完整性約束視圖完整性約束（分數：2.00）A.丿C.D.解析：關系中主碼的取值非空是 主碼約束域約束外碼約束參照約束（分數：2.00）丿B.C.D.解析：在關系模式R（S,SN,D）和K（D,CN,NM）中，R的主碼是S,K的主碼是D,則D在R中稱為 A.候選碼B.備用碼C.超碼D.外碼（分數：2.00）A.B.C.丿解析：A.ABCB.ABDC.ACDD.BCD

A.ABCB.ABDC.ACDD.BCD(分數：2.00)A.丿C.D.解析：設關系R和S的屬性個數分別為r和S,則(RXS)操作結果的屬性個數為 A.r+sB.r-sC.rXsD.max(r,s)分數：2.00)丿B.C.D.解析：設有關系模式R(A,B,C)和S(B,C,D,E),下列關系代數表達式運算有錯的是 A.RUSB.C.RXSD.A.RUSB.C.RXSD.分數：2.00)丿B.C.D.解析：關系R如下表所示，a (R)的結果是 。3<1A.3,6,7,2,5,7B.7,2,3C.3,7),2,7,7,3,4,3D.7,2,3,4,4,3(分數：2.00)A.B.C.TOC\o"1-5"\h\z丿解析：如果關系R中有3個屬性4個元組，關系S中有5個屬性3個元組，則RXS的屬性個數和元組個數分別是 。A.8和7B.8和12C.15和7D.15和12分數：2.00)A.丿C.D.解析：TOC\o"1-5"\h\z關系R如下表所示，n(R)的結果是 。3，1A.3, 6,7,7, 5, 3 B.7, 3,7, 2, 3,7, 3,7C．3， 7，2，7， 7， 3 D．7， 3，7， 2， 3，7（分數：2.00）A.B.C.丿解析：二、設計與應用題（總題數：5,分數：36.00）已知關系模式R（A,B,C,D,E）,F是R上成立的函數依賴集，F=ABC-DE,BCfD,D-E，試問R達到第幾范式,并說明理由。分數：5.00）正確答案：（第一范式或1NF,因為存在非主屬性（D）對碼（ABC）的部分函數依賴。）解析：［解析］根據函數依賴集F求出該關系模式的碼，該關系的碼為ABC，在函數依賴BC-D中存在非主屬性對碼的部分函數依賴，因此該關系模式不滿足2NF。由于該關系的屬性都為不可再分的原子屬性，因此該關系模式滿足1NF。某圖書管理系統說明如下：?可隨時查詢書庫中現有書籍的名稱、類別、數量與存放位置，各類書籍均可由書號唯一標識。?可隨時查詢書籍借還情況，包括借書人單位、姓名、借書證號。任何人可借多本書，任何一種書可為多個人所借,每次借書需要登記借書日期和還書日期,借書證號具有唯一性。?可通過數據庫中保存的出版社電話、郵編及地址等信息向有關書籍的出版社購買有關書籍。一個出版社可出版多種書籍,同一種書僅為一個出版社出版,出版社名具有唯一性。根據以上說明進行如下設計：（分數：6.00）（1）.構造滿足需求的E-R圖。（分數：3.00）正確答案：（E-R圖如下:解析：（2）.將該E-R圖轉換為關系模式。（分數：3.00）正確答案：（關系模式如下：借書人（借書證號,姓名,單位）書籍（書號,名稱,類別,數量,存放位置,出版社名）出版社（出版社名,電話,郵編,地址）借閱（借書證號,書號,借書日期,還書日期）注意：同一個借書人可以多次借閱同一本書,因此關系借閱的碼為（借書證號,書號,借書日期）。）解析：某系統包含如下實體。?學生：學號、姓名、性別、年齡、班級。?課程：課程號、課程名、學分。?教師：教師號、姓名、性別、職稱。?單位：單位名稱、電話。上述實體中存在如下聯系：（1） 一個學生可選修多門課程，一門課程可為多個學生選修，系統將記錄學生學習課程的成績。（2） 一名教師可講授多門課程，一門課程可為多名教師講授，不同教師講授不同課程課時費用不同（3） 一個單位可有多名教師，一名教師只能屬于一個單位。試完成如下工作：（分數：12.00）（1）.分別設計