數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用期末復(fù)習(xí)總結(jié)含試題及其答案

1、數(shù)據(jù)庫原理綜合習(xí)題答案名詞解釋DB：即數(shù)據(jù)庫(Database),是統(tǒng)一管理的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。DB能為各種用戶共享，具有最小冗余度，數(shù)據(jù)間聯(lián)系密切，而又有較高的數(shù)據(jù)獨立性。DBMS：即數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DatabaseManagementSystem)，是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件，為用戶或應(yīng)用程序提供訪問DB的方法，包括DB的建立、查詢、更新及各種數(shù)據(jù)控制。DBMS總是基于某種數(shù)據(jù)模型，可以分為層次型、網(wǎng)狀型、關(guān)系型、面向?qū)ο笮虳BMS。(3)DBS:即數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(DatabaseSystem)，是實現(xiàn)有組織地、動態(tài)地存儲大量關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，方便多用戶訪問的計算機軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源組

2、成的系統(tǒng)，即采用了數(shù)據(jù)庫技術(shù)的計算機系統(tǒng)。1：1聯(lián)系：如果實體集E1中的每個實體最多只能和實體集E2中的一個實體有聯(lián)系，反之亦然，那么實體集E1對E2的聯(lián)系稱為“一對一聯(lián)系”記為“1：1”1：N聯(lián)系：如果實體集E1中每個實體與實體集E2中任意個(零個或多個)實體有聯(lián)系，而E2中每個實體至多和E1中的一個實體有聯(lián)系，那么E1對E2的聯(lián)系是“一對多聯(lián)系”記為“1：N”M：N聯(lián)系：如果實體集E1中每個實體與實體集E2中任意個(零個或多個)實體有聯(lián)系，反之亦然，那么E1對E2的聯(lián)系是“多對多聯(lián)系”記為“M：N”(7)數(shù)據(jù)模型：模型是對現(xiàn)實世界的抽象。在數(shù)據(jù)庫技術(shù)中，表示實體類型及實體類型間聯(lián)系的模型稱

3、為“數(shù)據(jù)模型”。它可分為兩種類型：概念數(shù)據(jù)模型和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型。(6)概念數(shù)據(jù)模型：是獨門于計算機系統(tǒng)的模型，完全不涉及信息在系統(tǒng)中的表示，只是用來描述某個特定組織所關(guān)心的信息結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型：是直接面向數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)，是現(xiàn)實世界的第二層抽象。這類模型涉及到計算機系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，所以稱為“結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型”。結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型應(yīng)包含：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)完整性約束三部分。它主要有：層次、網(wǎng)狀、關(guān)系三種模型。層次模型：用樹型結(jié)構(gòu)表示實體類型及實體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型。網(wǎng)狀模型：用有向圖結(jié)構(gòu)表示實體類型及實體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型。關(guān)系模型：是目前最流行的數(shù)據(jù)庫模型。其主要特征是用二維表格結(jié)構(gòu)表達實體集，

4、用外鍵表示實體間聯(lián)系。關(guān)系模型是由若干個關(guān)系模式組成的集合。概念模式：是數(shù)據(jù)庫中全部數(shù)據(jù)的整體邏輯結(jié)構(gòu)的描述。它由若干個概念記錄類型組成。概念模式不僅要描述概念記錄類型，還要描述記錄間的聯(lián)系、操作、數(shù)據(jù)的完整性、安全性等要求。外模式：是用戶與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的接口，是用戶用到的那部分?jǐn)?shù)據(jù)的描述。內(nèi)模式：是數(shù)據(jù)庫在物理存儲方面的描述，定義所有的內(nèi)部記錄類型、索引和文件的組成方式，以及數(shù)據(jù)控制方面的細節(jié)。模式/內(nèi)模式映象：這個映象存在于概念級和內(nèi)部級之間，用于定義概念模式和內(nèi)模式間的對應(yīng)性，即概念記錄和內(nèi)部記錄間的對應(yīng)性。此映象一般在內(nèi)模式中描述。外模式/模式映象：這人映象存在于外部級和概念級之間，用于

5、定義外模式和概念模式間的對應(yīng)性，即外部記錄和內(nèi)部記錄間的對應(yīng)性。此映象都是在外模式中描述。數(shù)據(jù)獨立性：在數(shù)據(jù)庫技術(shù)中，數(shù)據(jù)獨立性是指應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)之間相互獨立，不受影響。數(shù)據(jù)獨立性分成物理數(shù)據(jù)獨立性和邏輯數(shù)據(jù)獨立性兩級。物理數(shù)據(jù)獨立性：如果數(shù)據(jù)庫的內(nèi)模式要進行修改，即數(shù)據(jù)庫的存儲設(shè)備和存儲方法有所變化，那么模式/內(nèi)模式映象也要進行相應(yīng)的修改，使概念模式盡可能保持不變。也就是對模式的修改盡量不影響概念模式。邏輯數(shù)據(jù)獨立性：如果數(shù)據(jù)庫的概念模式要進行修改(如增加記錄類型或增加數(shù)據(jù)項)，那么外模式/模式映象也要進行相應(yīng)的修改，使外模式盡可能保持不變。也就是對概念模式的修改盡量不影響外模式和應(yīng)用程序。

6、宿主語言：在數(shù)據(jù)庫技術(shù)中，編寫應(yīng)用程序的語言仍然是一些高級程序設(shè)計語言，這些語言稱為宿主語言(hostlanguage),簡稱主語言。DDL：數(shù)據(jù)定義語言(DataDefinitionLanguage),用于定義數(shù)據(jù)庫的三級結(jié)構(gòu)，包括外模式、概念模式、內(nèi)模式及其相互之間的映象，定義數(shù)據(jù)的完整性、安全控制等約束。DML：數(shù)據(jù)操縱語言(DataManipulationLanguage)，由DBMS提供，用于讓用戶或程序員使用，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的操作。DML分成交互型DML和嵌入型DML兩類。依據(jù)語言的級別，DML又可分成過程性DML和非過程性DML兩種。交互型DML：如果DML自成系統(tǒng)，可在終端

7、上直接對數(shù)據(jù)庫進行操作，這種DML稱為交互型DML。嵌入型DML：如果DML嵌入在主語言中使用，此時主語言是經(jīng)過擴充能處理DML語句的語言，這種DML稱為嵌入型DML。過程性DML：用戶編程時，不僅需要指出“做什么”(需要什么樣的數(shù)據(jù))，還需要指出“怎么做”(怎么獲得數(shù)據(jù))。層狀、網(wǎng)狀的DML屬于過程性語言。非過程性DML：用戶編程時，只需要指出“做什么”，不需要指出“怎么做”。Notice:以上關(guān)于DML的各個概念單獨出現(xiàn)時，首先要解釋DML的含義。DD：數(shù)據(jù)字典(DataDictionary)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中存放三級結(jié)構(gòu)定義的數(shù)據(jù)庫稱為數(shù)據(jù)字典。對數(shù)據(jù)庫的操作都要通過訪問DD才能實現(xiàn)。DD系

8、統(tǒng)：管理DD的實用程序稱為“DD系統(tǒng)”。文件系統(tǒng)階段的數(shù)據(jù)管理有些什么缺陷？試舉例說明。文件系統(tǒng)有三個缺陷：數(shù)據(jù)冗余性(redundancy)。由于文件之間缺乏聯(lián)系，造成每個應(yīng)用程序都有對應(yīng)的文件，有可能同樣的數(shù)據(jù)在多個文件中重復(fù)存儲。數(shù)據(jù)不一致性(inconsistency)。這往往是由數(shù)據(jù)冗余造成的，在進行更新操作時，稍不謹(jǐn)慎，就可能使同樣的數(shù)據(jù)在不同的文件中不一樣。數(shù)據(jù)聯(lián)系弱(poordatarelationship)o這是由文件之間相互獨立，缺乏聯(lián)系造成的。數(shù)據(jù)庫階段的數(shù)據(jù)管理有些什么特點？采用復(fù)雜的數(shù)據(jù)模型表示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有較高的數(shù)據(jù)獨立性(數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分成用戶的邏輯結(jié)構(gòu)、整體邏輯結(jié)構(gòu)和物理

9、結(jié)構(gòu)三級)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為用戶提供方便的用戶接口，可以使用查詢語言、終端命令或程序方式操作數(shù)據(jù)，也可以用程序方式操作數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)提供了四個方面的數(shù)據(jù)控制功能：數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)、并發(fā)控制、數(shù)據(jù)完整性和數(shù)據(jù)安全性，以保證數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)是安全的、正確的和可靠的。對數(shù)據(jù)的操作不一定以記錄為單位，還可以數(shù)據(jù)項為單位，增加了系統(tǒng)的靈活性。你怎樣理解實體、屬性、記錄、字段這些概念的類型和值的差別？試舉例說明。實體(entity)：是指客觀存在可以相互區(qū)別的事物。實體可以是具體的對象，如:一個學(xué)生，一輛汽車等；也可以是抽象的事件，如：一次借書、一場足球賽等。屬性（attribute）:實體有很多特性，每一個特性稱為屬性

10、。每個屬性有一個值域，其類型可以是整數(shù)型、實數(shù)型、字符串型。比如，學(xué)生（實體）有學(xué)號、姓名、年齡、性別等屬性，相應(yīng)值域為字符、字符串、整數(shù)和字符串型。字段（field）:標(biāo)記實體屬性的命名單位稱為字段或數(shù)據(jù)項。它是可以命名的最小信息單位，所以又稱為數(shù)據(jù)元素或初等項。字段的命名往往和屬性名相同，比如，學(xué)生有學(xué)號、姓名、年齡、性別等字段。記錄（record）:字段的有序集合稱為記錄。一般用一個記錄描述一個實體，所以記錄又可以定義為能完整地描述一個實體的字段集。如：一個學(xué)生記錄，由有序的字段集（學(xué)號、姓名、年齡、性別等）組成。邏輯記錄與物理記錄，邏輯文件與物理文件有些什么聯(lián)系和區(qū)別？聯(lián)系：（1）邏輯

11、記錄與物理記錄都是記錄，是字段的有序集合；（2）邏輯文件與物理文件都是文件，是同一類記錄的匯集。區(qū)別：（1）邏輯記錄與邏輯文件是邏輯數(shù)據(jù)描述，物理記錄與物理文件是物理數(shù)據(jù)描述。（2）物理數(shù)據(jù)描述是指數(shù)據(jù)在存儲設(shè)備上的存儲方式，物理記錄、物理文件（還有物理聯(lián)系、物理結(jié)構(gòu)等術(shù)語），都是用來描述實際存儲設(shè)備上的數(shù)據(jù)。（3）邏輯數(shù)據(jù)描述是指程序員或用戶用以操作的數(shù)據(jù)形式，是抽象的概念化數(shù)據(jù)。邏輯記錄、邏輯文件（還有邏輯聯(lián)系、邏輯結(jié)構(gòu)等術(shù)語），都是用戶觀點的數(shù)據(jù)描述。1.6為某百貨公司設(shè)計一個ER模型。百貨管轄若干個連鎖商店，每家商店經(jīng)營若干商品，每家商店有若干職工，但每個職工只能服務(wù)于一家商店。實體類

12、型“商店”的屬性有：商店編號，店名，店址，店經(jīng)理。實體類型“商品”的屬性有：商品編號，商品名，單價，產(chǎn)地。實體類型“職工”的屬性有：職工編號，職工名，性別，工資。在聯(lián)系中應(yīng)反映出職工參加某商店工作的開始時間，商店銷售商品的月銷售量。試畫出反映商店、商品、職工實體類型及聯(lián)系類型的ER圖，并將其轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式集。實體：商店（商店編號，店名，店址，店經(jīng)理）商品（商品編號，商品名，單價，產(chǎn)地）職工（職工編號，職工名，性別，工資）聯(lián)系：SC（商店一商品之間1：N的聯(lián)系，聯(lián)系屬性為“職工參加商店工作的開始時間”SE（商店一職工之間1：N的聯(lián)系），聯(lián)系屬性為“月銷售量”關(guān)系模式集：商店模式（商店編號，店名，

13、店址，店經(jīng)理）商品模式（商品編號，商品名，單價，產(chǎn)地，商店編號，月銷售量）職工模式（職工編號，職工名，性別，工資，商店編號，開始時間）試述ER模型、層次模型、網(wǎng)狀模型、關(guān)系模型和面向?qū)ο竽Ｐ偷闹饕攸c。ER模型的主要特點：（1）優(yōu)點：接近于人的思維，容易理解；與計算機無關(guān)，用戶容易接受。（2）缺點：只能說明實體間語義的聯(lián)系，不能進一步說明詳細的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。層次模型的特點：優(yōu)點：記錄之間的聯(lián)系通過指針實現(xiàn)，查詢效率較高。缺點：只能表示1：N聯(lián)系，實現(xiàn)M:N結(jié)構(gòu)較復(fù)雜；由于層次順序的嚴(yán)格和復(fù)雜，引起數(shù)據(jù)的查詢和更新操作也很復(fù)雜。網(wǎng)狀模型的特點：優(yōu)點：記錄之間聯(lián)系通過指針實現(xiàn)，M：N聯(lián)系也容易實現(xiàn)(每

14、個M：N聯(lián)系可拆成兩個1：N聯(lián)系)，查詢效率較高。缺點：編寫應(yīng)用程序比較復(fù)雜，程序員必須熟悉數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)。關(guān)系模型的特點：用關(guān)鍵碼而不是用指針導(dǎo)航數(shù)據(jù)，表格簡單，用戶易懂，編程時并不涉及存儲結(jié)構(gòu)、訪問技術(shù)等細節(jié)。試述概念模式在數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)中的重要地位。概念模式是數(shù)據(jù)庫中全部數(shù)據(jù)的整體邏輯結(jié)構(gòu)的描述。它由若干個概念記錄類型組成。概念模式不僅要描述概念記錄類型，還要描述記錄間的聯(lián)系、操作、數(shù)據(jù)的完整性、安全性等要求。數(shù)據(jù)按外模式的描述提供給用戶，按內(nèi)模式的描述存儲在磁盤中，而概念模式提供了連接這兩級的相對穩(wěn)定的中間觀點，并使得兩級的任何一級的改變都不受另一級的牽制。數(shù)據(jù)獨立性與數(shù)據(jù)聯(lián)系這兩個概念

15、有什么區(qū)別？數(shù)據(jù)獨立性是指應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)之間相互獨立，不受影響。數(shù)據(jù)聯(lián)系是指同一記錄內(nèi)部各字段間的聯(lián)系，以及記錄之間的聯(lián)系。1.10試述DBMS在用戶訪問數(shù)據(jù)庫過程中所起的作用.用戶對數(shù)據(jù)庫進行操作，DBMS把操作從應(yīng)用程序帶到外部級、概念級、再導(dǎo)向內(nèi)部級，進而操作存儲器中的數(shù)據(jù)。(結(jié)合P22“用戶訪問數(shù)據(jù)的過程”來理解)1.11試述DBMS的主要功能。DBMS的主要功能有：數(shù)據(jù)庫的定義功能數(shù)據(jù)庫的操縱功能數(shù)據(jù)庫的保護功能數(shù)據(jù)庫的存儲管理數(shù)據(jù)庫的維護功能數(shù)據(jù)字典1.12試敘DBMS對數(shù)據(jù)庫的保護功能。DBMS對數(shù)據(jù)庫的保護主要通過四個方面實現(xiàn)：數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)。數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制。數(shù)據(jù)庫的完整性控制

16、。數(shù)據(jù)庫的安全性控制。1.13試敘DBMS對數(shù)據(jù)庫的維護功能。DBMS中有一些程序提供給數(shù)據(jù)庫管理員運行數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)時使用，這些程序起著數(shù)據(jù)庫維護的功能。主要有四個實用程序：數(shù)據(jù)裝載程序(loading)備份程序(backup)文件重組織程序性能監(jiān)控程序1.14從模塊結(jié)構(gòu)看，DBMS由哪些部分組成？從模塊結(jié)構(gòu)看，DBMS由兩大部分組成：查詢處理器和存儲管理器查詢處理器有四個主要成分：DDL編譯器，DML編譯器，嵌入型DML的預(yù)編譯器，查詢運行核心程序存儲管理器有四個主要成分：授權(quán)和完整性管理器，事務(wù)管理器，文件管理器，緩沖區(qū)管理器(以上幾題具體可參照書上p20-21)1.15DBS由哪幾個部分組

17、成？DBS由四部分組成：數(shù)據(jù)庫、硬件、軟件、數(shù)據(jù)庫管理員。1.16什么樣的人是DBA？DBA應(yīng)具有什么素質(zhì)？DBA的職責(zé)是什么？DBA是控制數(shù)據(jù)整體結(jié)構(gòu)的人，負(fù)責(zé)DBS的正常運行。DBA可以是一個人，在大型系統(tǒng)中也可以是由幾個人組成的小組。DBA承擔(dān)創(chuàng)建、監(jiān)控和維護整個數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的責(zé)任。DBA應(yīng)具有下列素質(zhì)：(1)熟悉企業(yè)全部數(shù)據(jù)的性質(zhì)和用途；對用戶的需求有充分的了解；對系統(tǒng)的性能非常熟悉。DBA的主要職責(zé)有五點：概念模式定義內(nèi)模式定義根據(jù)要求修改數(shù)據(jù)庫的概念模式和內(nèi)模式對數(shù)據(jù)庫訪問的授權(quán)完整性約束的說明1.17試對DBS的全局結(jié)構(gòu)作詳細解釋。參照教材p24-25。1.18使用DBS的用戶有哪

18、幾類?使用DBS的用戶有四類：DBA專業(yè)用戶應(yīng)用程序員最終用戶DBMS的查詢處理器有哪些功能？DBMS的查詢處理器可分成四個成分：DML編譯器嵌入型DML的預(yù)編譯器DDL編譯器查詢運行核心程序(各成分功能參照P24)DBMS的存儲處理器有哪些功能？DBMS的存儲處理器提供了應(yīng)用程序訪問數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的界面，可分成四個成分授權(quán)和完整性管理器事務(wù)管理器文件管理器緩沖區(qū)管理器(各成分功能參照P25)磁盤存儲器中有哪四類主要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)？數(shù)據(jù)文件:存儲了數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)字典(DD)：存儲三級結(jié)構(gòu)的描述；索引文件：為提高查詢速度而設(shè)置的邏輯排序手段；統(tǒng)計數(shù)據(jù)組織：存儲DBS運行時統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)。關(guān)系模型：

19、用二維表格結(jié)構(gòu)表示實體集，外鍵表示實體間聯(lián)系的數(shù)據(jù)模型稱為關(guān)系模型。關(guān)系模式：關(guān)系模式實際上就是記錄類型。它的定義包括：模式名，屬性名，值域名以及模式的主鍵。關(guān)系模式不涉及到物理存儲方面的描述，僅僅是對數(shù)據(jù)特性的描述。關(guān)系實例：元組的集合稱為關(guān)系和實例，一個關(guān)系即一張二維表格。屬性：實體的一個特征。在關(guān)系模型中，字段稱為屬性。域：在關(guān)系中，每一個屬性都有一個取值范圍，稱為屬性的值域，簡稱域。元組：在關(guān)系中，記錄稱為元組。元組對應(yīng)表中的一行；表示一個實體。超鍵：在關(guān)系中能唯一標(biāo)識元組的屬性集稱為關(guān)系模式的超鍵。候選鍵：不含有多余屬性的超鍵稱為候選鍵。主鍵：用戶選作元組標(biāo)識的一個候選鍵為主鍵。(單

20、獨出現(xiàn)，要先解釋“候選鍵”)外鍵：某個關(guān)系的主鍵相應(yīng)的屬性在另一關(guān)系中出現(xiàn)，此時該主鍵在就是另一關(guān)系的外鍵，如有兩個關(guān)系S和SC,其中S#是關(guān)系S的主鍵，相應(yīng)的屬性S#在關(guān)系SC中也出現(xiàn)，此時S#就是關(guān)系SC的外鍵。實體完整性規(guī)則：這條規(guī)則要求關(guān)系中元組在組成主鍵的屬性上不能有空值。如果出現(xiàn)空值，那么主鍵值就起不了唯一標(biāo)識元組的作用。參照完整性規(guī)則：這條規(guī)則要求“不引用不存在的實體”。其形式定義如下：如果屬性集K是關(guān)系模式R1的主鍵，K也是關(guān)系模式R2的外鍵，那么R2的關(guān)系中，K的取值只允許有兩種可能，或者為空值，或者等于R1關(guān)系中某個主鍵值。這條規(guī)則在使用時有三點應(yīng)注意：1)外鍵和相應(yīng)的主鍵

21、可以不同名，只要定義在相同值域上即可。2)R1和R2也可以是同一個關(guān)系模式，表示了屬性之間的聯(lián)系。3)外鍵值是否允許空應(yīng)視具體問題而定。過程性語言：在編程時必須給出獲得結(jié)果的操作步驟，即“干什么”和“怎么干”。如Pascal和C語言等。非過程性語言：編程時只須指出需要什么信息，不必給出具體的操作步驟。各種關(guān)系查詢語言均屬于非過程性語言。無限關(guān)系：當(dāng)一個關(guān)系中存在無窮多個元組時，此關(guān)系為無限關(guān)系。如元組表達式t円R(t)表示所有不在關(guān)系R中的元組的集合，這是一個無限關(guān)系。無窮驗證：在驗證公式時需對無窮多個元組進行驗證就是無窮驗證。如驗證公式(u)(P(u)的真假時需對所有的元組u進行驗證，這是一

22、個無窮驗證的問題。為什么關(guān)系中的元組沒有先后順序?因為關(guān)系是一個元組的集合，而元組在集合中的順序無關(guān)緊要。因此不考慮元組間的順序，即沒有行序。為什么關(guān)系中不允許有重復(fù)元組?因為關(guān)系是一個元組的集合，而集合中的元素不允許重復(fù)出現(xiàn)，因此在關(guān)系模型中對關(guān)系作了限制，關(guān)系中的元組不能重復(fù)，可以用鍵來標(biāo)識唯一的元組。關(guān)系與普通的表格、文件有什么區(qū)別?關(guān)系是一種規(guī)范化了的二維表格，在關(guān)系模型中，對關(guān)系作了下列規(guī)范性限制：關(guān)系中每一個屬性值都是不可分解的。關(guān)系中不允許出現(xiàn)相同的元組(沒有重復(fù)元組)。由于關(guān)系是一個集合，因此不考慮元組間的順序，即沒有行序。元組中，屬性在理論上也是無序的，但在使用時按習(xí)慣考慮列

23、的順序。笛卡爾積、等值聯(lián)接、自然聯(lián)接三者之間有什么區(qū)別?笛卡爾積對兩個關(guān)系R和S進行乘操作，產(chǎn)生的關(guān)系中元組個數(shù)為兩個關(guān)系中元組個數(shù)之積。等值聯(lián)接則是在笛卡爾積的結(jié)果上再進行選擇操作,從關(guān)系R和S的笛卡兒積中選擇對應(yīng)屬性值相等的元組；自然連接則是在等值聯(lián)接(以所有公共屬性值相等為條件)的基礎(chǔ)上再行投影操作，并去掉重復(fù)的公共屬性列。當(dāng)兩個關(guān)系沒有公共屬性時，自然連接就轉(zhuǎn)化我笛卡爾積。2.8如果R是二元關(guān)系，那么下列元組表達式的結(jié)果是什么?t|(u)(R(t)AR(u)人(t1Mu1Vt2Mu2)這個表達式的意思是：從關(guān)系R中選擇元組，該元組滿足：第1分量值或第2分量值至少有一個不等于其他某元組。

24、由于R是二元關(guān)系，只有兩個分量，由于沒有重復(fù)元組，上述條件顯然滿足。所以，這個表達式結(jié)果就是關(guān)系Ro2.9假設(shè)R和S分別是三元和二元關(guān)系，試把表達式n1,5(o2=4V3=4(RXS)轉(zhuǎn)換成等價的:漢語查詢句子；(2)元組表達式；域表達式。(1)漢語表達式：從RXS關(guān)系中選擇滿足下列條件的元組：第2分量(R中第2分量)與第4分量(S中第1分量)值相等，或第3分量(R中第3分量)與第4分量(S中第1分量)值相等；并取第1列與第5列組成的新關(guān)系。元組表達式：t|(u)(v)(R(u)AS(v)A(u2=v1Vu3=v1)At1=u1At2=v2)域表達式:xv|(y)(z)(u)(R(xyz)AS

25、(uv)A(y=uVz=u)2.10假設(shè)R和S都是二元關(guān)系，試把元組表達式t|R(t)A(u)(S(u)Au1Mt2)轉(zhuǎn)換成等價的：(1)漢語查詢句子；(2)域表達式：關(guān)系代數(shù)表達式。漢語表達式：選擇R關(guān)系中元組第2分量值不等于S關(guān)系中某元組第1分量值的元組。域表達式:xy|(u)(v)(R(xy)AS(uv)A(uMy)關(guān)系代數(shù)表達式：n1,2(02工3(RXS)2.11試把域表達式ab|R(ab)AR(ba)轉(zhuǎn)換成等價的：漢語查詢句子；(2)關(guān)系代數(shù)表達式；(3)元組表達式。漢語查詢句子：選擇R中元組第1分量值與第2分量值互換后仍存在于R中的元組。關(guān)系代數(shù)表達式：n1，2(01=4A2=3

26、(RXR)；元組表達式：t|(u)(R(t)AR(u)At1=u2At2=u1)2.12設(shè)有兩個關(guān)系R(A，B，C)和S(D，E，F(xiàn))，試把下列關(guān)系代數(shù)表達式轉(zhuǎn)換成等價的元組表達式：nA(R)；(2)0B=17(R)；RXS；(4)nA,F(oC=D(RXS)t|(u)(R(u)At1=u1)t|R(t)At2=17)t|(u)(v)(R(u)AS(v)At1=u1At2=u2At3=u3At4=v1At5=v2At6=v3)t|(u)(v)(R(u)AS(v)Au3=v1At1=u1At2=v3)2.13設(shè)有三個關(guān)系：S(S#,SNAME,AGE,SEX)SC(S#,C#,GRADE)C(C

27、#,CNAME,TEACHER)試用關(guān)系代數(shù)表達式表示下列查詢語句。(見下一題)2.14試用元組表達式表示上題中各個查詢語句。檢索LIU老師所授課程的課程號、課程名。nC#,CNAME(oTEACHER=LIU(C)t|(u)(C(u)AC3=LIUAt1=u1At2=u2)檢索年齡大于23歲的男學(xué)生的學(xué)號與姓名。nS#,SNAME(oAGE23ASEX=男(S)t|(u)(S(u)Au323Au4=男At1=u1At2=u2)檢索學(xué)號為S3學(xué)生所學(xué)課程的課程名與任課教師名。nCNAME,TEACHER(oS#=S3(SCC)t|(u)(v)(SC(u)AC(v)Au1=S3Av1=u2At1

28、=v2At2=v3)檢索至少選修LIU老師所授課程中一門課程的女學(xué)生的姓名。nSNAME(oSEX=女ATEACHER=LIU(SSCC)t|(u)(v)(w)(S(u)ASC(v)AC(w)Au4=女Av1=u1Av2=w1Aw3=LIUAt1=u2)檢索WANG同學(xué)不學(xué)的課程號。nC#(C)-nC#(oSNAME=WANG(SSC)或者，nC#(SC)-nC#(oSNAME=WANG(SSC)(全部課程號減去WANG同學(xué)所學(xué)的課程號)t|(u)(v)(C(u)ASC(v)A(u1=v2=(w)(s(w)Aw1=v1AW2工wang)At1=u1)(從C中選擇滿足條件的元組：SC中的所有元組

29、，如果學(xué)號與C中所選元組相同的話，其在S中對應(yīng)的姓名肯定不是wango)Notice:p1=p2的含義是：如果pl為真，則p2為真。檢索至少選修兩門課程的學(xué)生學(xué)號。nS#(o1=4A25(SCXSC)SC自乘之后，再選擇(同一個學(xué)號中兩個課程號不同的元組)，投影。t|(u)(v)(SC(u)ASC(v)Au1=v1Au2Mv2)At1=u1檢索全部學(xué)生都選修的課程的課程號與課程名。nC#,CNAME(C(nS#,C#(SC)FnS#(S)(涉及到全部值時，應(yīng)用除法，“除數(shù)”是全部)t|(u)(v)(w)(S(u)ASC(v)AC(w)Au1=v1Av2=w1At1=v1At2=V2)檢索選修課

30、程包含LIU老師所授課程的學(xué)生學(xué)號。nS#(oTEACHER=LIU(SCC)t|(u)(v)(SC(u)AC(v)Au2=v1Av3=LIUAt1=u1)如果LIU老師有多門課程，則選修課程包含LIU老師所授全部課程的學(xué)生學(xué)號為：nS#,C#(SC片nC#(oTEACHER=LIU(C)2.15在教學(xué)數(shù)據(jù)庫S、SC、C中，用戶有一查詢語句：檢索女同學(xué)選修課程的課程名和任課教師名。(1)試寫出該查詢的關(guān)系代數(shù)表達式；(2)試寫出查詢優(yōu)化的關(guān)系代數(shù)表達式。nCNAME,TEACHER(oSEX=女(SSCC)優(yōu)化為：nCNAME,TEACHER(CnC#(nS#,C#(SC)nS#(oSEX=女

31、(S)(基本思路：盡量提前做選擇操作；在每個操作后，應(yīng)做個投影操作，去掉不用的屬性值。2.16在2.15題中，畫出該查詢初始的關(guān)系代數(shù)表達式的語法樹。使用2.4.4節(jié)的優(yōu)化算法，對語法樹進行優(yōu)化，并畫出優(yōu)化后的語法樹。該查詢初始的關(guān)系代數(shù)表達式的語法樹優(yōu)化后的語法樹2.17為什么要對關(guān)系代數(shù)表達式進行優(yōu)化?在關(guān)系代數(shù)運算中，各個運算所費時間和空間是不一樣的。如何安排若干關(guān)系的運算操作步驟，直接影響到整個操作所需要的時間和空間。對關(guān)系代數(shù)表達式進行優(yōu)化，可以提高系統(tǒng)的操作效率，達到執(zhí)行過程即省時間又省空間的目的。名詞解釋SQL模式：SQL模式是表和授權(quán)的靜態(tài)定義。一個SQL模式定義為基本表的集合

32、。一個由模式名和模式擁有者的用戶名或賬號來確定,并包含模式中每一個元素(基本表、視圖、索引等)的定義。SQL數(shù)據(jù)庫：SQL(StructuredQueryLanguage)，即結(jié)構(gòu)式查詢語言采用英語單詞表示和結(jié)構(gòu)式的語法規(guī)則。一個SQL數(shù)據(jù)庫是表的匯集，它用一個或多個SQL模式定義?；颈恚涸赟QL中，把傳統(tǒng)的關(guān)系模型中的關(guān)系模式稱為基本表(BaseTable)。基本表是實際存儲在數(shù)據(jù)庫中的表，對應(yīng)一個關(guān)系。存儲文件：在SQL中，把傳統(tǒng)的關(guān)系模型中的存儲模式稱為存儲文件(StoredFile)。每個存儲文件與外部存儲器上一個物理文件對應(yīng)。視圖：在SQL中，把傳統(tǒng)的關(guān)系模型中的子模式稱為視圖(V

33、iew),視圖是從若干基本表和(或)其他視圖構(gòu)造出來的表。行：在SQL中，把傳統(tǒng)的關(guān)系模型中的元組稱為行(row)。列：在SQL中，把傳統(tǒng)的關(guān)系模型中的屬性稱為列(coloumn)。實表：基本表被稱為“實表”，它是實際存放在數(shù)據(jù)庫中的表。虛表：視圖被稱為“虛表”，創(chuàng)建一個視圖時，只把視圖的定義存儲在數(shù)據(jù)詞典中，而不存儲視圖所對應(yīng)的數(shù)據(jù)。相關(guān)子查詢：在嵌套查詢中出現(xiàn)的符合以下特征的子查詢：子查詢中查詢條件依賴于外層查詢中的某個值，所以子查詢的處理不只一次，要反復(fù)求值，以供外層查詢使用。聯(lián)接查詢：查詢時先對表進行笛卡爾積操作，然后再做等值聯(lián)接、選擇、投影等操作。聯(lián)接查詢的效率比嵌套查詢低。交互式S

34、QL：在終端交互方式下使用的SQL語言稱為交互式SQL。嵌入式SQL：嵌入在高級語言的程序中使用的SQL語言稱為嵌入式SQL。共享變量：SQL和宿主語言的接口。共享變量有宿主語言程序定義，再用SQL的DECLARE語句說明，SQL語句就可引用這些變量傳遞數(shù)據(jù)庫信息。游標(biāo)：游標(biāo)是與某一查詢結(jié)果相聯(lián)系的符號名，用于把集合操作轉(zhuǎn)換成單記錄處理方式。卷游標(biāo)：為了克服游標(biāo)在推進時不能返回的不便，SQL2提供了卷游標(biāo)技術(shù)。卷游標(biāo)在推進時不但能沿查詢結(jié)果中元組順序從頭到尾一行行推進，也能一行行返回。對于教學(xué)數(shù)據(jù)庫的三個基本表學(xué)生S(S#,SNAME,AGE,SEX)學(xué)習(xí)SC(S#,C#,GRADE)課程C(

35、C#,CNAME,TEACHER)試用SQL的查詢語句表達下列查詢：檢索LIU老師所授課程的課程號和課程名。SELECTC#，CNAMEFROMCWHERETEACHER=LIU檢索年齡大于23歲的男學(xué)生的學(xué)號和姓名。SELECTS#，SNAMEFROMSWHERE(AGE23)AND(SEX=M)檢索至少選修LIU老師所授課程中一門課程的女學(xué)生姓名。SELECTSNAMEFROMSWHERESEX=FANDS#IN(SELECTS#FROMSCWHEREC#IN(SELECTC#FROMCWHERETEACHER=LIU)NOTICE：有多種寫法，比如聯(lián)接查詢寫法:SELECTSNAMEFR

36、OMS,SC,CWHERESEX=FANDSC.S#=S.S#ANDSC.C#=C.C#ANDTEACHER=LIU但上一種寫法更好一些。檢索WANG同學(xué)不學(xué)的課程的課程號。SELECTC#FROMCWHEREC#NOTIN(SELECTC#FROMSCWHERES#IN(SELECTS#FROMSWHERESNAME=WANG)檢索至少選修兩門課程的學(xué)生學(xué)號。SELECTDISTINCTX.SNOFROMSCX,SCYWHEREX.SNO=Y.SNOANDX.CNOY.CNONotice:對表SC進行自連接，X，Y是SC的兩個別名。檢索全部學(xué)生都選修的課程的課程號與課程名。SELECTC#,

37、CNAMEFROMCWHERENOTEXISTS(SELECT*FROMSWHERES#NOTIN(SELECT*FROMSCWHERESC.C#=C.C#)要從語義上分解：(1)選擇課程的課程號與課程名，不存在不選這門課的同學(xué)其中，“不選這門課的同學(xué)”可以表示為：SELECT*FROMSWHERES#NOTIN(SELECT*FROMSCWHERESC.C#=C.C#)或者SELECT*FROMSWHERENOTEXISTS(SELECT*FROMSCWHERES.S#=C.S#ANDSC.C#=C.C#)檢索選修課程包含LIU老師所授課的學(xué)生學(xué)號。SELECTDISTINCTS#FROMS

38、CWHEREC#IN(SELECTC#FROMCWHERETEACHER=LIU)3.3設(shè)有兩個基本表R(A,B,C)和S(D,E,F),試用SQL查詢語句表達下列關(guān)系代數(shù)表達式：nA(R)(2)oB=17(R)(3)RXS(4)nA,F(oC=D(RXS)SELECTAFROMRSELECT*FROMRWHEREB=17SELECTA,B,C,D,E,FFROMR,SSELECTA,FFROMR,SWHERER.C=S.D3.43.4設(shè)有兩個基本表R(A,B,C)和S(A,B,C)試用SQL查詢語句表達下列關(guān)系代數(shù)表達式：(1)RUS(2)Rns(3)R-S(4)nA,B(R)nB,C(S)

39、SELECTA,B,CFROMRUNIONSELECTA,B,CFROMSSELECTA,B,CFROMRINTERSECTSELECTA,B,CFROMSSELECTA,B,CFROMRWHERENOTEXISTS(SELECTA,B,CFROMSWHERER.A=S.AANDR.B=S.BANDR.C=S.C)SELECTR.A,R.B,S.CFROMR,SWHERER.B=S.B3.5試敘述SQL語言的關(guān)系代數(shù)特點和元組演算特點。(P61-62)3.6試用SQL查詢語句表達下列對教學(xué)數(shù)據(jù)庫中三個基本表S、SC、C的查詢：統(tǒng)計有學(xué)生選修的課程門數(shù)。SELECTCOUNT(DISTINCTC

40、#)FROMSC求選修C4課程的學(xué)生的平均年齡。SELECTAVG(AGE)FROMSWHERES#IN(SELECTS#FROMSCWHEREC#=C4)或者，SELECTAVG(AGE)FROMS，SCWHERES.S#=SC.S#ANDC#=004求LIU老師所授課程的每門課程的學(xué)生平均成績。SELECTCNAME,AVG(GRADE)FROMSC,CWHERESC.C#=C.C#ANDTEACHER=LIUGROUPBYC#統(tǒng)計每門課程的學(xué)生選修人數(shù)(超過10人的課程才統(tǒng)計)。要求輸出課程號和選修人數(shù)，查詢結(jié)果按人數(shù)降序排列，若人數(shù)相同，按課程號升序排列。SELECTDISTINCTC

41、#,COUNT(S#)FROMSCGROUPBYC#HAVINGCOUNT(S#)10ORDERBY2DESC,C#ASC檢索學(xué)號比WANG同學(xué)大，而年齡比他小的學(xué)生姓名。SELECTX.SNAMEFROMSASX,SASYWHEREY.SNAME=WANGANDX.S#Y.S#ANDX.AGE(SELECTAVG(AGE)FROMSASYWHEREY.SEX=女)(9)求年齡大于所有女同學(xué)年齡的男學(xué)生姓名和年齡。SELECTSNAME,AGEFROMSASXWHEREX.SEX=男ANDX.AGEALL(SELECTAGEFROMSASYWHEREY.SEX=女)3.7試用SQL更新語句表達

42、對教學(xué)數(shù)據(jù)庫中三個基本表S、SC、C的各個更新操作：往基本表S中插入一個學(xué)生元組S9，WU,18)。INSERTINTOS(S#,SNAME,AGE)VALUES(59,WU,18)在基本表S中檢索每一門課程成績都大于等于80分的學(xué)生學(xué)號、姓名和性別，并把檢索到的值送往另一個已存在的基本表STUDENT(S#,SANME,SEX)。INSERTINTOSTUDENT(S#,SNAME,SEX)SELECTS#,SNAME,SEXFROMSWHERENOTEXISTS(SELECT*FROMSCWHEREGRADE80ANDS.S#=SC.S#)在基本表SC中刪除尚無成績的選課元組。DELETEFROMSCWHEREGRADEISNULL把WANG同學(xué)的學(xué)習(xí)選課和成績?nèi)縿h去。DELETEFROMSCWHERES#IN(SELECTS#FROMSWHERESNAME=WANG)把選修MATHS課不及格的成績?nèi)臑榭罩?。UPDATESCSETGRADE=NULLWHEREGRADE60ANDC#IN(SELECTC#FROMCWHERECNAME=MATHS)把低于總平均成績的女同學(xué)成績提高5%。UPDATESCSETGRADE=GRADE*1.05WHEREGRADE(SELECTAVG(GRADE)FROMSC)ANDS#IN(SELECTS#FROMSWHE