第5章-关系数据库的模式设计习题解答

数据库第五章习题及答案本文档为数据库第五章的习题及答案，帮助读者巩固数据库相关知识。

习题1. 数据库的优点有哪些？数据库具有以下优点： - 数据共享：多个用户可以同时访问和共享数据库中的数据。

- 数据一致性：数据库提供事务管理能力，保证了数据的一致性。

- 数据持久性：数据在数据库中是永久存储的，不会因为系统关机或程序结束而丢失。

- 数据冗余度低：数据库通过规范化设计，减少了数据的冗余性，提高了数据的存储效率。

- 数据独立性：数据库支持数据与应用程序的独立性，提高了系统的灵活性和维护性。

- 数据安全性：数据库提供了用户权限管理和数据备份机制，保证了数据的安全性。

2. 数据库的三级模式结构是什么？数据库的三级模式结构包括： - 外模式（视图层）：外模式是用户所看到的数据库的子集，用于描述用户对数据库的逻辑视图。

每个用户可以有不同的外模式来满足自己的需求。

- 概念模式（逻辑层）：概念模式是全局数据库的逻辑结构和组织方式，描述了数据的总体逻辑视图。

概念模式独立于具体的应用程序，是数据库管理员的角度来看待数据库的。

- 内模式（物理层）：内模式是数据库的存储结构和物理组织方式，描述了数据在存储介质上的实际存储方式。

3. 数据库的完整性约束有哪些？数据库的完整性约束包括： - 实体完整性约束：确保表的主键不为空，每个实体都能够唯一标识。

- 参照完整性约束：确保外键的引用关系是有效的，即外键值必须等于被引用表中的主键值或者为空。

- 用户定义完整性约束：用户可以自定义额外的完整性约束，如检查约束、唯一约束、默认约束等。

4. 数据库的关系模型有哪些特点？数据库的关系模型具有以下特点： - 数据用二维表的形式进行组织，表由行和列组成，每一行表示一个实体，每一列表示一个属性。

- 表与表之间通过主键和外键建立关联关系，形成关系。

- 关系模型提供了一种数据独立性的设计方法，使得应用程序与数据的逻辑结构相分离，提高了系统的灵活性和可维护性。

关系数据理论课后答案第五章关系数据理论习题解答和解析1.理解并给出下列术语的定义：函数依赖、部分函数依赖、完全函数依赖、传递依赖、候选码、主码、外码、全码(All-key)、1NF、2NF、3NF、BCNF、多值依赖、4NF。

解析：解答本题不能仅仅把《概论》上的定义写下来。

关键是真正理解和运用这些概念。

答：函数依赖：设R(U)是一个关系模式,U是R的属性集合,X和Y是U的子集。

对于R(U)的任意一个可能的关系r,如果r中不存在两个元组,它们在X上的属性值相同,而在Y上的属性值不同,则称"X函数确定Y"或"Y函数依赖于X",记作X→Y。

解析：(1)函数依赖是最基本的一种数据依赖,也是最重要的一种数据依赖。

(2)函数依赖是属性之间的一种联系,体现在属性值是否相等。

由上面的定义可以知道,如果X→Y,则r中任意两个元组,若它们在X上的属性值相同,那么在Y上的属性值一定也相同。

(3)要从属性间实际存在的语义来确定他们之间的函数依赖,即函数依赖反映了(描述了)现实世界的一种语义。

(4)函数依赖不是指关系模式R在某个时刻的关系(值)满足的约束条件,而是指R任何时刻的一切关系均要满足的约束条件。

答：完全函数依赖、部分函数依赖：在R(U)中,如果X→Y,并且对于X的任何一个真子集X',都有X'Y,则称Y对X完全函数依赖,记作:若X→Y,但Y不完全函数依赖于X,则称Y对X部分函数依赖,记作:?→Z,则称Z对X传递函数依赖。

传递依赖：在R(U)中,如果X→Y,(Y候选码、主码：设K为R<u,f>中的属性或属性组合,若K→U(完全依赖)则K为R的候选码(Candidate key)。

若候选码多于一个,则选运其中的一个为主码(Pdmary key)。

解析：1)这里我们用函数依赖来严格定义码的概念。

在第二章中我们只是描述性地定义码(可以复习若关系中的某一属性组的值能惟一地标识一个元组,则称该属性组为候选码(Candidate key)。

第五、六章练习题一、选择题1、在关系数据库设计中，子模式设计是在__________阶段进行。

[ B]A．物理设计B．逻辑设计C．概念设计D．程序设计2、设有关系R（A，B，C）的值如下：A B C2 2 32 3 43 3 5下列叙述正确的是（B）A．函数依赖A→B在上述关系中成立B．函数依赖BC→A在上述关系中成立C．函数依赖B→A在上述关系中成立D．函数依赖A→BC在上述关系中成立3、数据库设计阶段分为（D ）A. 物理设计阶段、逻辑设计阶段、编程和调试阶段B. 模型设计阶段、程序设计阶段和运行阶段C. 方案设计阶段、总体设计阶段、个别设计和编程阶段D. 概念设计阶段、逻辑设计阶段、物理设计阶段、实施和调试阶段4、下列说法中不正确的是（C）。

A. 任何一个包含两个属性的关系模式一定满足3NFB. 任何一个包含两个属性的关系模式一定满足BCNFC. 任何一个包含三个属性的关系模式一定满足3NFD. 任何一个关系模式都一定有码5、设有关系模式R(A，B，C，D)，F是R上成立的函数依赖集，F={B→C,C→D},则属性C的闭包C+为( C )A.BCDB.BDC.CDD.BC6、在数据库设计中，将ER图转换成关系数据模型的过程属于（ B ）A.需求分析阶段B.逻辑设计阶段C.概念设计阶段D.物理设计阶段7、下述哪一条不是由于关系模式设计不当而引起的？（B）A) 数据冗余B) 丢失修改C) 插入异常D) 更新异常8、下面关于函数依赖的叙述中，不正确的是（B）A) 若X→Y,X→Z,则X→YZB) 若XY→Z,则X→Z,Y→ZC) 若X→Y,Y→Z,则X→ZD) 若X→Y,Y′ Y,则X→Y′9、设U是所有属性的集合，X、Y、Z都是U的子集，且Z=U-X-Y。

下面关于多值依赖的叙述中，不正确的是（C）A) 若X→→Y，则X→→ZB) 若X→Y，则X→→YC) 若X→→Y，且Y′⊂Y，则X→→Y′D) 若Z=Φ，则X→→Y第（10）至（12）题基于以下的叙述：有关系模式A（C，T，H，R，S），基中各属性的含义是：C：课程T：教员H：上课时间R：教室S：学生根据语义有如下函数依赖集：F={C→T，（H，R）→C，（H，T）→R，（H，S）→R}10、关系模式A的码是（D）A) C B) （H，R）C)（H，T）D)（H，S）11、关系模式A的规范化程度最高达到（B）A) 1NF B) 2NF C) 3NF D) BCNF12、现将关系模式A分解为两个关系模式A1（C，T），A2（H，R，S），则其中A1的规范化程度达到（D）A) 1NF B) 2NF C) 3NF D) BCNF13、下述哪一条不属于概念模型应具备的性质？（D）A) 有丰富的语义表达能力B) 易于交流和理解C) 易于变动D) 在计算机中实现的效率高14、在下面列出的条目中，哪个（些）是当前应用开发工具的发展趋势？（D）Ⅰ.采用三层或多层Client/Server结构Ⅱ.支持Web应用Ⅲ.支持开放的、构件式的分布式计算环境A) Ⅰ和ⅡB) 只有ⅡC) 只有ⅢD) 都是15、下面所列的工具中，不能用于数据库应用系统界面开发的工具是（C）A) Visual Basic B) DelphiC) PowerDesigner D) PowerBuilder16、设关系模式R{A,B,C,D,E}，其上函数依赖集F＝{AB→C，DC→E，D→B}，则可导出的函数依赖是(A)。

数据库系统概论复习资料：第一章：一选择题：1．在数据管理技术的发展过程中，经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。

在这几个阶段中，数据独立性最高的是阶段。

A．数据库系统 B．文件系统 C．人工管理 D．数据项管理答案：A2．数据库的概念模型独立于。

A．具体的机器和DBMS B．E-R图 C．信息世界 D．现实世界答案：A3．数据库的基本特点是。

A．(1)数据可以共享(或数据结构化) (2)数据独立性 (3)数据冗余大，易移植 (4)统一管理和控制B．(1)数据可以共享(或数据结构化) (2)数据独立性 (3)数据冗余小，易扩充 (4)统一管理和控制C．(1)数据可以共享(或数据结构化) (2)数据互换性 (3)数据冗余小，易扩充 (4)统一管理和控制D．(1)数据非结构化 (2)数据独立性 (3)数据冗余小，易扩充 (4)统一管理和控制答案：B4. 是存储在计算机内有结构的数据的集合。

A．数据库系统 B．数据库 C．数据库管理系统 D．数据结构答案：B5．数据库中存储的是。

A．数据 B．数据模型 C．数据以及数据之间的联系 D．信息答案：C6. 数据库中，数据的物理独立性是指。

A．数据库与数据库管理系统的相互独立 B．用户程序与DBMS的相互独立C．用户的应用程序与存储在磁盘上数据库中的数据是相互独立的 D．应用程序与数据库中数据的逻辑结构相互独立答案：C7. ．数据库的特点之一是数据的共享，严格地讲，这里的数据共享是指。

A．同一个应用中的多个程序共享一个数据集合 B．多个用户、同一种语言共享数据C．多个用户共享一个数据文件D．多种应用、多种语言、多个用户相互覆盖地使用数据集合答案：D8.据库系统的核心是。

A．数据库B．数据库管理系统C．数据模型D．软件工具答案：B9. 下述关于数据库系统的正确叙述是。

A．数据库系统减少了数据冗余 B．数据库系统避免了一切冗余 C．数据库系统中数据的一致性是指数据类型一致D．数据库系统比文件系统能管理更多的数据答案：A10. 数将数据库的结构划分成多个层次，是为了提高数据库的①和②。

数据库原理之关系数据库的模式设计课后习题及答案名词解释(1)函数依赖：FD(function dependency)，设有关系模式R(U)，X，Y是U的子集，r是R 的任一具体关系，如果对r的任意两个元组t1,t2,由t1[X]=t2[X]导致t1[Y]=t2[Y], 则称X函数决定Y,或Y函数依赖于X，记为X→Y。

X→Y为模式R的一个函数依赖。

(2) 函数依赖的逻辑蕴涵：设F是关系模式R的一个函数依赖集，X，Y是R的属性子集，如果从F中的函数依赖能够推出X→Y，则称F逻辑蕴涵X→Y,记为F|=X→Y。

(3) 部分函数依赖：即局部依赖，对于一个函数依赖W→A，如果存在X W(X包含于W)有X→A成立，那么称W→A是局部依赖，否则称W→A为完全依赖。

(4)完全函数依赖：见上。

(5) 传递依赖：在关系模式中，如果Y→X，X→A，且X Y（X不决定Y），A X（A 不属于X）,那么称Y→A是传递依赖。

(6) 函数依赖集F的闭包F+: 被逻辑蕴涵的函数依赖的全体构成的集合，称为F的闭包(closure),记为F+。

(7) 1NF：第一范式。

如果关系模式R的所有属性的值域中每一个值都是不可再分解的值, 则称R是属于第一范式模式。

如果某个数据库模式都是第一范式的，则称该数据库存模式属于第一范式的数据库模式。

第一范式的模式要求属性值不可再分裂成更小部分，即属性项不能是属性组合和组属性组成。

(8) 2NF：第二范式。

如果关系模式R为第一范式，并且R中每一个非主属性完全函数依赖于R的某个候选键，则称是第二范式模式；如果某个数据库模式中每个关系模式都是第二范式的，则称该数据库模式属于第二范式的数据库模式。

(注：如果A是关系模式R的候选键的一个属性，则称A是R的主属性，否则称A是R的非主属性。

)(9)3NF：第三范式。

如果关系模式R是第二范式，且每个非主属性都不传递依赖于R的候选键，则称R是第三范式的模式。

如果某个数据库模式中的每个关系模式都是第三范式，则称为3NF的数据库模式。

（客房号，床位号 收） 费标准
对于某个床位在某个时间是由特定的住客入住的： （客 ,床 房 ,位 住 号 号 宿 （ 日 住 期 ,客 预 ） ,身 付 退份 款 房证 日
根据上述函数依赖，可以求得关系模式的候选键为： （客房号，床位号，住宿日期）
2021/5/23
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关系模式收费中： 主属性：客房号，床位号，住宿日期 非主属性：住客身份证号，住客姓名，性别，地址，收费标准， 退房日期，预付款。 根据关系模式存在的函数依赖有非主属性收费标准为候选键部分 依赖关系，所以关系模式最高直达到第一范式。如何将关系模式 进行分解使其达到第二范式。 收费标准（客房号，床位号，收费标准） 住宿（客房号，床位号，住宿日期，住客身份证，住客姓名， 性别，地址，退房日期）
解：关系R存在的函数依赖有
（商店编号，商） 品 编 部号 门编号
（商店编号，部） 门 编 负号 责人
（商店编号，商） 品 编 数号 量
2021/5/23
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利用函数依赖求候选键： L类属性：商店编号，商品编号；LR类：部门编号；R类：负责人 数量。而且（商店编号，商品编号）＋＝U，所以关系模式R的候 选键为（商店编号，商品编号）。 判断R属于第几范式： 非主属性为：部门编号，负责人，数量。它们对候选键都是完全函 数依赖关系，所以R是满足第二范式的。但是，
2021/5/23
3
3、假设某商业集团数据库有一关系模式R如下： R（商店编号，商品编号，数量，部门编号，负责人）
现规定：1、每个商店的每种商品只在一个部门销售。 2、每个商店的每个部门只有一个负责人。 3、每个商店的每种商品只有一个库存数量。
回答下列问题：1、写出R的基本函数依赖 2、找出关系模式R的候选键 3、关系模式R最高达到第几范式？为什么

目录第1部分课程的教与学第2部分各章习题解答及自测题第1章数据库概论1.1 基本内容分析1.2 教材中习题1的解答1.3 自测题1.4 自测题答案第2章关系模型和关系运算理论2.1基本内容分析2.2 教材中习题2的解答2.3 自测题2.4 自测题答案第3章关系数据库语言SQL3.1基本内容分析3.2 教材中习题3的解答3.3 自测题3.4 自测题答案第4章关系数据库的规范化设计4.1基本内容分析4.2 教材中习题4的解答4.3 自测题4.4 自测题答案第5章数据库设计与ER模型5.1基本内容分析5.2 教材中习题5的解答5.3 自测题5.4 自测题答案第6章数据库的存储结构6.1基本内容分析6.2 教材中习题6的解答第7章系统实现技术7.1基本内容分析7.2 教材中习题7的解答7.3 自测题7.4 自测题答案第8章对象数据库系统8.1基本内容分析8.2 教材中习题8的解答8.3 自测题8.4 自测题答案第9章分布式数据库系统9.1基本内容分析9.2 教材中习题9的解答9.3 自测题9.4 自测题答案第10章中间件技术10.1基本内容分析10.2 教材中习题10的解答10.3 自测题及答案第11章数据库与WWW11.1基本内容分析11.2 教材中习题11的解答第12章 XML技术12.1基本内容分析12.2 教材中习题12的解答学习推荐书目1．国内出版的数据库教材（1）施伯乐,丁宝康,汪卫. 数据库系统教程(第2版). 北京:高等教育出版社,2003（2）丁宝康,董健全. 数据库实用教程(第2版). 北京:清华大学出版社,2003（3）施伯乐,丁宝康. 数据库技术. 北京:科学出版社,2002（4）王能斌. 数据库系统教程(上、下册). 北京:电子工业出版社,2002（5）闪四清. 数据库系统原理与应用教程. 北京:清华大学出版社,2001（6）萨师煊,王珊. 数据库系统概论(第3版). 北京:高等教育出版社,2000（7）庄成三,洪玫,杨秋辉. 数据库系统原理及其应用. 北京:电子工业出版社,20002．出版的国外数据库教材（中文版或影印版）（1）Silberschatz A，Korth H F，Sudarshan S. 数据库系统概念(第4版). 杨冬青,唐世渭等译. 北京:机械工业出版社,2003（2）Elmasri R A，Navathe S B. 数据库系统基础(第3版). 邵佩英,张坤龙等译. 北京:人民邮电出版社,2002（3）Lewis P M,Bernstein A,Kifer M. Databases and Transaction Processing:An Application-Oriented Approach, Addison-Wesley, 2002（影印版, 北京:高等教育出版社；中文版，施伯乐等译，即将由电子工业出版社出版）（4）Hoffer J A,Prescott M B,McFadden F R. Modern Database Management. 6th ed. Prentice Hall, 2002（中文版，施伯乐等译，即将由电子工业出版社出版）3．上机实习教材（1）廖疆星,张艳钗,肖金星. PowerBuilder 8.0 & SQL Server 2000数据库管理系统管理与实现. 北京:冶金工业出版社,2002（2）伍俊良. PowerBuilder课程设计与系统开发案例. 北京:清华大学出版社,20034．学习指导书（1）丁宝康,董健全,汪卫,曾宇昆. 数据库系统教程习题解答及上机指导. 北京:高等教育出版社,2003（2）丁宝康,张守志,严勇. 数据库技术学习指导书. 北京:科学出版社,2003（3）丁宝康,董健全,曾宇昆. 数据库实用教程习题解答. 北京:清华大学出版社,2003 （4）丁宝康. 数据库原理题典. 长春:吉林大学出版社,2002（5）丁宝康,陈坚,许建军,楼晓鸿. 数据库原理辅导与练习. 北京:经济科学出版社,2001第1部分课程的教与学1．课程性质与设置目的现在，数据库已是信息化社会中信息资源与开发利用的基础，因而数据库是计算机教育的一门重要课程，是高等院校计算机和信息类专业的一门专业基础课。

关系数据库系统1.1 关系数据库系统和关系数据模型1.11 关系数据库系统的发展历史关系数据库系统是支持关系数据模型的数据库系统关系数据库应用数学方法来处理数据库中的数据，系统而严格的提出关系模型的是美国IBM公司的E.F.Codd80年代一些受欢迎的数据库包括Oracle公司的Oracle;Sybase;公司的Sybase;数字设备公司的RDB以及Informix公司的Informix20世纪90年代以来，产生了基于网络的客户机/服务器数据库系统，对象-关系数据库系统以及其他扩充到关系数据库系统。

1.12关系数据模型关系数据模型由关系数据结构，关系操作集合和关系完整性约束三大要素组成。

（1）关系数据结构关系模型把数据库表示为关系的集合，在用户看来，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表。

（2）关系操作集合关系模型中常用的关系操作包括：选择，投影，连接，除，并，交，差等，以及查询，插入，删除和更新操作。

查询的表达能力是其中最主要的部分。

关系操作的操作对象和操作结果都是集合。

关系操作能力可用两种方式来表示：代数方式和逻辑方式。

关系代数使用关系的运算来表达查询要求的方式；关系演算是用谓词来表达查询要求的方式。

还有一种介于关系代数和关系演算之间的语言SQL,SQL不仅具有丰富的查询功能，而且具有数据查询和数据控制的功能。

（3）关系完整性约束数据库的数据完整性是指数据库中数据的正确性，相容性和一致性。

包括了数据库中的数据与现实世界中应用需求的正确性，相容性和一致性。

数据库内数据之间的正确性，相容性和一致性。

1.2 关系模型的数据结构1.21 关系模型的数据结构和基本用语关系：一个关系对应一个二维表，二维表就是关系名属性和值域：在二维表中的列称为属性。

属性的个数称为关系的元或度。

列的值称为属性值；属性值的取值范围称为值域。

关系模式：在二维表中的行的定义，即对关系的描述称为关系模式。

元组：在二维表中的一行，称为一个元组；关系模式和元组的集合称为关系。

第5章关系数据库的模式设计习题解答一. 简答题1．理解并给出下列术语的定义：函数依赖，部分函数依赖，完全函数依赖，传递函数依赖，键码、主键码、，外键码，全码，1NF，2NF，3NF，BCNF，多值依赖，4NF。

此处从略，详见书上。

2．各举一个属于1NF，2NF，3NF，BCNF和4NF的例子，并加以说明。

此处从略，详见书上。

二．问答题1. 设有关系模式 R(A，B，C，D，E)，F＝{AB→C，B→D，D→E，C→B}，要求：(l)通过闭包的计算来求出 R的所有键码，并说明该模式是哪一类范式?单属性：A+=A，B+=BDE，C+=BCDE，D+=DE，E+=E双属性：AB+=ABCDE，AC+=ABCDE，AD+=ADE，AE+=AE，BC+=BCDE，BD+=BDE，BE+=BDE，CD+=BCDE，CE+=BCDE，DE+=DE三属性：ABC+=ABCDE，BCD+=BCDE，CDE+=BCDE，ADE+=ADE，ABE+=ABCDE，ABD+=ABCDE，BCE+=BCDE，ACD+=ABCDE，BDE+=BDE，ACE+=ABCDE四属性：ABCD+=ABCDE，BCDE+=BCDE，ACDE+=ABCDE，ABDE+=ABCDE，ABCE+=ABCDE五属性：ABCDE+=ABCDER的所有键码是：AB，AC。

注：R的所有超键码是：ABC、ABE、ABD、ACD、ACE、ABCD、ACDE、ABDE、ABCE、ABCDE。

若选AB为主键码，由于D是部分函数依赖于AB，故R∈1NF。

(2)R分解为R1(A,B,C)和R2(B，D，E)，请问该分解是否保持函数依赖？R1的键码为AB和AC，F1={AB→C，C→B}；R2的键码为B，F2={B→D，D→E}。

因为F=F1∪F2，所以该分解保持函数依赖。

(3)指出R1和R2的范式等级，并给出证明。

因为R1没有非主属性，所以也不可能存在非主属性对键码的部分函数依赖和传递函数依赖，即：R1∈3NF。

1—7章选择题解答二、选择题1．数据库系统的基本特征是A）数据的统一控制B）数据共享性和统一控制C）数据共享性、数据独立性和冗余度小D）数据共享性和数据独立性2．在数据库系统中，多种应用、多种语言互相覆盖地同时使用数据集合并且易于扩充，则称之为数据的A）安全性 B）独立性 C）完整性 D）共享性3. 在文件系统中，数据是面向A）机器 B）全组织 C）系统软件D）特定应用4. 在数据库系统的三级模式结构中，用___描述数据的全局逻辑结构A）子模式 B）用户模式C）模式 D）存储模式5．数据库的概念模型独立于A）具体的机器和DBMS B）E-R图C）信息世界 D）现实世界6. 下列不属于 DBMS 的主要功能是A）数据存取 B）数据库定义C）运行管理 D）报表书写7．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C）模式与外模式D）三层模式8．在数据库技术中，为提高数据库的逻辑独立性和物理独立性，数据库的结构被划分成用户级、_________、和存储级三个层次。

A）管理员级 B）外部级C）概念级 D）内部级9．在三个模式中真正存储数据的是A）模式 B）内模式 C）外模式 D）上述三者10．数据库管理系统DBMS是。

A、数学软件B、应用软件C、计算机辅助设计D、系统软件第2章关系数据库一、单项选择题1．关系数据模型通常由三部分组成，它们是_______。

A）数据结构、数据通信、关系操作B) 数据结构、关系操作、完整性约束C) 数据通信、关系操作、完整性约束D）数据结构、数据通信、完整性约束2．关系模型实体完整性约束是指__________A）限制外键的属性值不能为空值B）限制主键的属性值不能为空值C）限制非主属性值不能为空值D）限制元组中任何属性值不能为空3．五种基本关系代数运算是_______。

A）∪，-，×，π和σB）∪，-，∞，π和σC）∪，∩，×，π和σD）∪，∩，∞，π和σ4．设关系R和S的结构相同，并且各有80个元组，假如这两个关系作交运算，其运算结果的元组个数为_________。

第5章数据库完整性与安全性1. 什么是数据库的完整性？什么是数据库的安全性？两者之间有什么区别和联系？解：数据库的完整性是指数据库中数据的正确性、有效性和相容性，其目的是防止不符合语义、不正确的数据进入数据库，从而来保证数据库系统能够真实的反映客观现实世界。

数据库安全性是指保护数据库，防止因用户非法使用数据库造成数据泄露、更改或破坏。

数据的完整性和安全性是两个不同的概念，但是有一定的联系:前者是为了防止数据库中存在不符合语义的数据，防止错误信息的输入和输出，即所谓垃圾进垃圾出所造成的无效操作和错误结果。

后者是保护数据库防止恶意的破坏和非法的存取。

也就是说，安全性措施的防范对象是非法用户和非法操作，完整性措施的防范对象是不合语义的数据。

2. 什么是数据库的完整性约束条件？完整性约束条件可以分为哪几类？解：完整性约束条件是指数据库中的数据应该满足的语义约束条件。

一般可以分为六类：静态列级约束、静态元组约束、静态关系约束、动态列级约束、动态元组约束、动态关系约束。

静态列级约束是对一个列的取值域的说明，包括以下几个方面：①数据类型的约束，包括数据的类型、长度、单位、精度等；②对数据格式的约束；③对取值范围或取值集合的约束；④对空值的约束；⑤其他约束。

静态元组约束就是规定组成一个元组的各个列之间的约束关系，静态元组约束只局限在单个元组上。

静态关系约束是在一个关系的各个元组之间或者若干关系之间常常存在各种联系或约束。

常见的静态关系约束有：①实体完整性约束；②参照完整性约束；③函数依赖约束。

动态列级约束是修改列定义或列值时应满足的约束条件，包括下面两方面：①修改列定义时的约束；②修改列值时的约束。

动态元组约束是指修改某个元组的值时需要参照其旧值，并且新旧值之间需要满足某种约束条件。

动态关系约束是加在关系变化前后状态上的限制条件，例如事务一致性、原子性等约束条件。

3. 试述DBMS如何实现完整性控制。

解：为了维护数据库的完整性，DBMS提供了以下三种机制：①完整性约束条件定义完整性约束条件也称为完整性规则，是数据库中的数据必须满足的语义约束条件。

习题51、 理解并给出下列术语的定义：1）设R(U)是一个属性集U 上的关系模式，X 和Y 是U 的子集。

若对于R(U)的任意一个可能的关系r ，r 中不可能存在两个元组在X 上的属性值相等， 而在Y 上的属性值不等， 则称 X 函数确定Y 或 Y 函数依赖于X ，记作X →Y 。

2） 完全函数依赖在R(U)中，如果X →Y ，并且对于X 的任何一个真子集X ’，都有Y 不函数依赖于X ’ ，则称Y 对X 完全函数依赖，记作Y X F −→−3） 部分函数依赖若X →Y ，但Y 不完全函数依赖于X ，则称Y 对X 部分函数依赖，记作Y X p−→−4） 传递函数依赖在R(U)中，如果X →Y ，(Y ⊆X) , Y →X ，Y →Z ， 则称Z 对X 传递函数依赖。

记为：Z X T −→−注: 如果Y →X ， 即X ←→Y ，则Z 直接依赖于X 。

5）候选码设K 为R （U,F ）的属性或属性组合。

若U K F →， 则K 称为R 的侯选码。

6）主码：若候选码多于一个，则选定其中的一个作为主码。

7）外码：关系模式 R 中属性或属性组X 并非 R 的码，但 X 是另一个关系模式的码，则称 X 是R 的外部码（Foreign key ）也称外码8）如果一个关系模式R 的所有属性都是不可分的基本数据项，则R ∈1NF.9）若R ∈1NF ，且每一个非主属性完全函数依赖于码，则R ∈2NF 。

10）如果R(U,F )∈2NF ，并且所有非主属性都不传递依赖于主码，则R(U,F )∈3NF 。

11）关系模式R （U ，F ）∈1NF ，若X →Y 且Y ⊆ X 时X 必含有码，则R （U ，F ） ∈BCNF 。

12）关系模式R<U ，F>∈1NF ，如果对于R 的每个非平凡多值依赖X →→Y （Y ⊆ X ），X 都含有码，则R ∈4NF 。

2、 关系规范化的操作异常有哪些？1） 数据冗余大2） 插入异常3） 删除异常4） 更新异常3、 第一范式、第二范式和第三范式关系的关系是什么？4、 已知关系模式R(A,B,C,D,E)及其上的函数依赖集合F={A->D,B->C,E-> A},该关系模式的候选码是什么？候选码为：(E,B)5、 已知学生表（学号，姓名，性别，年龄，系编号，系名称），存在的函数依赖集合是{学号->姓名，学号->性别，学号->年龄，学号->系编号，系编号->系名称}，判断其满足第几范式。

第五章 关系数据理论一、 单项选择题1、设计性能较优的关系模式称为规范化，规范化主要的理论依据是 （ ）A 、关系规范化理论B 、关系运算理论C 、关系代数理论D 、数理逻辑2、关系数据库规范化是为解决关系数据库中（ ）问题而引入的。

A 、插入、删除和数据冗余B 、提高查询速度C 、减少数据操作的复杂性D 、保证数据的安全性和完整性3、当关系模式R （A ，B ）已属于3NF ，下列说法中（ ）是正确的。

A 、它一定消除了插入和删除异常B 、一定属于BCNFC 、仍存在一定的插入和删除异常D 、A 和C 都是4、在关系DB 中，任何二元关系模式的最高范式必定是（ ）A 、1NFB 、2NFC 、3NFD 、BCNF5、当B 属性函数依赖于A 属性时，属性A 与B 的联系是（ ）A 、1对多B 、多对1C 、多对多D 、以上都不是6、在关系模式中，如果属性A 和B 存在1对1的联系，则说（ ）A 、A B B 、B A C 、A B D 、以上都不是7、关系模式中，满足2NF 的模式，（ ）A 、可能是1NFB 、必定是1NFC 、必定是3NFD 、必定是BCNF8、关系模式R 中的属性全部是主属性，则R 的最高范式必定是（ ）A 、2NFB 、3NFC 、BCNFD 、4NF9、关系模式的候选关键字可以有（ c ），主关键字有（ 1个 ）A 、0个B 、1个C 、1个或多个D 、多个10、如果关系模式R 是BCNF 范式，那么下列说法不正确的是（ ）。

A 、R 必是3NFB 、R 必是1NFC 、R 必是2NFD 、R 必是4NF11、图4.5中给定关系R （ ）。

A 、不是3NFB 、是3NF 但不是2NFC 、是3NF 但不是BCNFD 、是BCNF12、设有如图4.6所示的关系R ，它是（ ）A 、1NFB 、2NFC 、3NFD 、4NF二、 填空题1、如果模式是BCNF ，则模式R 必定是（3NF ），反之，则（ 不一定 ）成立。

数据库第五章课后习题答案关系规范化理论题⽬4.20 设关系模式R（ABC），F是R上成⽴的FD集，F=｛B→A，C→A ｝，ρ=｛AB，BC ｝是R上的⼀个分解，那么分解ρ是否保持FD集F？并说明理由。

答：已知F={ B→A，C→A }，⽽πAB（F）={ B→A }，πBC（F）=φ，显然，分解ρ丢失了FD C→A。

4.21 设关系模式R（ABC），F是R上成⽴的FD集，F=｛B→C，C→A ｝,那么分解ρ=｛AB，AC ｝相对于F，是否⽆损分解和保持FD？并说明理由。

答：①已知F={ B→C，C→A }，⽽πAB（F）=φ，πAC（F）={ C→A }显然，这个分解丢失了FD B→C②⽤测试过程可以知道，ρ相对于F是损失分解。

4.22 设关系模式R（ABCD），F是R上成⽴的FD集，F=｛A→B，B→C，A→D，D→C ｝，ρ=｛AB，AC，BD ｝是R的⼀个分解。

①相对于F，ρ是⽆损分解吗？为什么？②试求F在ρ的每个模式上的投影。

③ρ保持F吗？为什么？答：①⽤测试过程可以知道，ρ相对于F是损失分解。

②πAB（F）={ A→B }，πAC（F）={ A→C }，πBD（F）=φ。

③显然，分解ρ不保持FD集F，丢失了B→C、A→D和D→C等三个FD。

4.23设关系模式R（ABCD），R上的FD集F=｛A→C，D→C，BD→A｝，试说明ρ=｛AB，ACD，BCD ｝相对于F是损失分解的理由。

答：据已知的F集，不可能把初始表格修改为有⼀个全a⾏的表格，因此ρ相对于F是损失分解。

4.24 设关系模式R(ABCD)上FD集为F，并且F=｛A→B，B→C，D→B｝。

① R分解成ρ=｛ACD，BD｝，试求F在ACD和BD上的投影。

② ACD和BD是BCNF吗？如不是，望分解成BCNF。

解：① F在模式ACD上的投影为｛A→C，D→C｝，F在模式BD上的投影为｛D→B｝。

②由于模式ACD的关键码是AD，因此显然模式ACD不是BCNF。

《数据库原理》1—7章作业参考答案第1章数据库技术基础参考答案一、名词解释参考答案DBMS：DBS：DB：数据模型：层次模型：满足下面两个条件的基本层次联系的集合称之为层次模型：⑴有且只有一个结点没有双亲（根结点）⑵根以外的其余结点有且只有一个双亲网状模型：满足下面条件的基本层次联系的集合：⑴有一个以上的结点没有双亲；⑵一个结点可以有多于一个的双亲；⑶两个结点之间可以有多重关系；⑷一个结点有到自身的关系。

关系模型：关系模型可以看作用一张二维表格来描述实体及实体之间的联系。

每一列称为属性或字段；每一行称为元组或记录。

用关系模式来描述。

关系模型既能反映属性间一对一的联系，又能反映属性间一对多的联系，还能反映属性间多对多的联系。

物理数据独立性：逻辑数据独立性：数据字典：数据字典（DD）是数据库系统中各种描述信息和控制信息的集合，它是数据库设计与管理的有力工具。

数据字典的基本内容包括：数据项描述实体的一个属性，每个数据项都有自己专有的名称。

记录若干数据项的集合，它是对一个实体的完整性的描述。

文件记录值的集合。

外模式用户视图的定义。

模式描述数据库所含实体、实体之间的联系和信息流。

内模式数据库存储结构的描述、实体之间的和存放方法、物理映象等。

外模式/模式映象描述外模式和模式之间信息的对应关系。

模式/内模式映象描述模式和内模式之间信息的对应关系。

用户管理信息如用户应用程序、用户口令和工作区信息的对应关系。

数据库控制信息主要有安全性要求、完整性约束、多个用户使用数据库时的并行管理、数据库副本管理、工作日志文件的维护等。

对数据库的操作都要通过访问DD才能实现。

通常DD中还存放数据库运行时的统计信息，例如，记录个数、访问次数等。

DD分两类：一类是只能被用户和DBA访问，而DBMS软件不能访问，这类DD称为“被动的DD”，另一类是既能被用户和DBA访问，也能被DBMS软件访问，这类DD称为“主动的DD”。

管理DD的实用程序称为DD系统。

第五章习题一、选择题：1．关系规范化中的删除操作异常是指①，插入操作异常是指②。

A．不该删除的数据被删除B．不该插入的数据被插入C．应该删除的数据未被删除D．应该插入的数据未被插入答案：①A ②D2．设计性能较优的关系模式称为规范化，规范化主要的理论依据是____。

A．关系规范化理论B．关系运算理论C．关系代数理论D．数理逻辑答案：A3．规范化理论是关系数据库进行逻辑设计的理论依据。

根据这个理论，关系数据库中的关系必须满足：其每一属性都是____。

A．互不相关的B．不可分解的C．长度可变的D．互相关联的答案：B4．关系数据库规范化是为解决关系数据库中____问题而引人的。

A．插入、删除异常和数据冗余B．提高查询速度C．减少数据操作的复杂性D．保证数据的安全性和完整性答案：A5．规范化过程主要为克服数据库逻辑结构中的插入异常，删除异常以及____的缺陷。

A．数据的不一致性B．结构不合理C．冗余度大D．数据丢失答案：C6．当关系模式R（A，B）已属于3NF，下列说法中____是正确的。

A．它一定消除了插入和删除异常B．仍存在一定的插入和删除异常C．一定属于BCNF D．A和C都是答案：B7．关系模型中的关系模式至少是____。

A．1NF B．2NF C．3NF D．BCNF答案：A8．在关系DB中，任何二元关系模式的最高范式必定是____。

A．1NF B．2NF C．3NF D．BCNF答案：D9．在关系模式R中，若其函数依赖集中所有候选关键宇都是决定因素，则R最高范式是____。

A．2NF B．3NF C．4 NF D．BCNF答案：C10．当B属性函数依赖于A属性时，属性A与B的联系是____。

A．1对多B．多对1 C．多对多D．以上都不是答案：B11．在关系模式中，如果属性A和B存在1对1的联系，则说____。

A．A→B B．B→A C．A↔B D．以上都不是答案：C12．候选码中的属性称为____。

（B）只更新当前记录
（C）更新 0 条记录
（D）无法执行
答案:A
二、填空题
1. 数据库设计中涉及的两种重要模型是
和
。
2. 对现实世界进行第一层抽象的模型，称为
模型，这种模型按用户
的观点对数据和信息进行建模，独立于具体的机器和 DBMS。
4
《计算思维导论 第 5 章 课后练习》
3. 对现实世界进行第二层抽象的模型，称为
模型。这种模型与
所使用的具体机器和 DBMS 相关。
4. 在信息世界中，用
来表示实体的特征。
5.
是用来唯一标识实体的属性。
6. 实体之间的联系可以有
、
和
三种。
7. 在 E-R 图中，实体用
表示，属性用
表示。
8. 数据库发展史的三种重要数据模型是
、
和
。
9.
是目前使用最多的数据模型。
10. 如果在一个关系中，存在多个属性（或属性组合）都能用来唯一标识该关系的元组，
（B）性别为“女”或者工资额大于 2000 的记录
（C）性别为“女”并非工资额大于 2000 的记录
（D）性别为“女”或者工资额大于 2000 的记录，且二者择一的记录
答案:A
41. 在 SQL 中，字符串匹配的运算符是【 】。
（A）=
（B）AND
（C）IN
（D）LIKE
答案:D
42. SQL 实现分组查询的子句是【 】。
这些属性（或属性组合）都称为该关系的
。
11. 关系模式一般表示为
。
12. 在关系模型中，用
表示实体及实体间的联系。
13. 如果表中的某个属性或属性组不是本表的主码，而是另一个表的主码，则称该属性