第4章 关系数据库设计理论
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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.数理逻辑正确答案:A2、下列关于规范化理论各项中正确的是()。
A.对于一个关系模式来说,规范化越深越好B.满足第二范式的关系模式一定满足第一范式C.第一范式要求---非主码属性完全函数依赖关键字D.规范化一般是通过分解各个关系模式实现的,但有时也有合并正确答案:B3、X→Y能从推理规则导出的充分必要条件是()。
A.B.C.D.正确答案:D4、两个函数依赖集F和G等价的充分必要条件是()。
A.B.C.D.5、设有关系模式R(A,B,C,D,E),函数依赖集F={A→B,B→C,C→D,D→A},ρ={AB,BC,AD}是R上的一个分解,那么分解ρ相对于F()。
A.既是无损连接分解,又是保持函数依赖的分解B.是无损连接分解,但不是保持函数依赖的分解C.不是无损连接分解,但是保持函数依赖的分解D.既不是无损连接分解,也不是保持函数依赖的分解正确答案:D6、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BCNF正确答案:B7、不能使一个关系从第一范式转化为第二范式的条件是()。
A.每一个非主属性都完全函数依赖于主码B.每一个非主属性都部分函数依赖于主码C.关系中没有非主属性D.主码由一个属性构成正确答案:B二、判断题1、关系模式的分解是唯一的。
(错)2、一个关系模式属于BC范式,它一定属于第三范式。
(对)3、在关系模式R(U,F)中,如果X→Y,且存在X的真子集X1,使X1→Y,称函数依赖X→Y为完全函数依赖。
(错)4、函数依赖集F={A→B,B→C,C→A,C→B,A→C,BC→A},它的最小函数依赖集Fmin={A→B,B→C,A→C}。
(错)三、填空题1、被函数依赖集F逻辑蕴涵的函数依赖的全体构成的集合,称为。
正确答案:函数依赖集F的闭包2、设有关系模式R(A,B,C,D,M,N),函数依赖集F={N→D,M→D,D→B,BC→D,DC→N},R的候选码为。
第4章关系数据库规范化理论数据库设计的一个最基本的问题是怎样建立一个合理的数据库模式,使数据库系统无论是在数据存储方面,还是在数据操作方面都具有较好的性能。
什么样的模型是合理的模型,什么样的模型是不合理的模型,应该通过什么标准去鉴别和采取什么方法来改进,这是在进行数据库设计之前必须明确的问题。
为使数据库设计合理可靠、简单实用,长期以来,形成了关系数据库设计理论,即规范化理论。
它是根据现实世界存在的数据依赖而进行的关系模式的规范化处理,从而得到一个合理的数据库设计效果。
本章首先说明关系规范化的作用,接着引入函数依赖和范式等基本概念,然后介绍关系模式等价性判定和模式分解的方法,最后简要介绍两种数据依赖的概念。
4.1 关系规范化的作用4.1.1问题的提出从前面的有关章节可知,关系是一张二维表,它是涉及属性的笛卡尔积的一个子集。
从笛卡尔积中选取哪些元组构成该关系,通常是由现实世界赋予该关系的元组语义来确定的。
元组语义实质上是一个n目谓词(n是属性集中属性的个数)。
使该n目谓词为真的笛卡尔积中的元素(或者说凡符合元组语义的元素)的全体就构成了该关系。
但由上述关系所组成的数据库还存在某些问题。
为了说明的方便,我们先看一个实例。
【例4.1】设有一个关于教学管理的关系模式R(U),其中U由属性Sno、Sname、Ssex、Dname、Cname、Tname、Grade组成的属性集合,其中Sno的含义为学生学号,Sname为学生姓名,Ssex为学生性别,Dname为学生所在系别,Cname为学生所选的课程名称,Tname 为任课教师姓名,Grade为学生选修该门课程的成绩。
若将这些信息设计成一个关系,则关系模式为:教学(Sno,Sname,Ssex,Dname,Cname,Tname,Grade)选定此关系的主键为(Sno,Cname)。
由该关系的部分数据(如表4-1所示),我们不难看出,该关系存在着如下问题:1. 数据冗余(Data Redundancy)●每一个系名对该系的学生人数乘以每个学生选修的课程门数重复存储。
第一章绪论本章练习题1、数据库是在计算机系统中按照一定的数据模型组织、存储和应用的___1__;支持数据库各种操作的软件系统叫____2________;由计算机、操作系统、DBMS、数据库、应用程序及用户等组成的一个整体叫做____3____。
1 A、文件的集合B、数据的集合C、命令的集合D、程序的集合2 A、命令系统B、数据库管理系统C、数据库系统D、操作系统3 A、文件系统B、数据库系统C、软件系统D、数据库管理系统2、数据库领域常用的数据模型有_____________A、层次模型B、网状模型C、关系模型D、面向对象模型3、目前最流行的数据模型是_____________A.层次模型B.网状模型C.关系模型D.面向对象模型4、在学生选课数据库中,学生实体与课程实体之间的联系是_____________A.1:1 B.1:NC.N:1 D.M:N5、数据库管理技术经理了__________________、____________________和________________________三个阶段。
6、数据独立性可分为________________和____________________。
7、根据数据模型的应用目的不同,数据模型分为______________和_________。
8、数据模型的三个组成要素是__________________、____________________和________________________。
9、什么是数据库?10、什么是数据库的数据独立性?11、数据库管理系统有哪些功能?第二章关系数据库大家在学习本章内容时,要掌握关系的数据结构、关系的三类完整性约束(实体完整性,参照完整性,用户自定义完整性)、关系操作(关系代数,元组关系演算,域关系演算)概念;理解关系、关系模式、关系数据库的概念;理解实体完整性、参照完整性的含义;熟练掌握关系代数中的各种运算符;学会使用关系代数的运算符进行各种操作。
第一章1.1 数据库系统概述1.数据库系统的基本特征是(D)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D、数据共享性、数据独立性、统一控制2.数据库系统中,负责物理结构与逻辑结构的定义和修改的人员是( A )。
A.数据库管理员B.专业用户C.应用程序员D.最终用户3.数据库管理系统提供的DDL语言的功能是( B )。
A.实现对数据库的检索、插入、修改和删除B.描述数据库对象的结构,为用户建立数据库对象提供手段C.用于数据的安全性控制、完整性控制、并发控制和通信控制D.提供数据初始装入、数据转储、数据库恢复、数据库重新组织等手段4.在DBS中,DBMS和OS之间的关系是( B)A. 相互调用B. DBMS调用OSC. OS调用DBMSD. 并发运行5.下列四项中,不属于数据库特点的是( C )。
A.数据共享B.数据完整性C.数据冗余很高D.数据独立性高6.数据库中存储的是( D )。
A.数据B.数据模型C.数据之间的联系D.数据以及数据之间的联系7.数据库中存储的基本对象是__数据以及数据之间的联系___________。
8.数据管理经历了___人工管理、文件系统、数据库系统_三个发展阶段。
9.数据库与文件系统的根本区别是__整体数据结构化________。
10.在文件系统阶段,数据管理的三个主要缺陷是数据冗余高、数据不一致性___和____和数据联系弱_________11.数据库系统提供的数据控制功能主要包括安全性、完整性、并发控制和数据库恢复12.用户与操作系统之间的数据管理软件是___DBMS_________13.数据库系统(DBS)是由硬件、软件(应用系统、开发工具、DBMS、OS)、数据库、数据库用户_四部分组成。
其中最重要的软件是DBMS;最重要的用户是DBA。
14.DBS中负责数据库物理结构与逻辑结构的定义和修改的人员,称为___DBA_____。
15.DBS中使用宿主语言和DML编写应用程序的人员,称为__应用程序员_______。
第四章关系数据库设计理论一、单项选择题1.关系数据库中的关系必须满足:每个属性都是 B 。
A.长度不变的B.不可分解的C.互相关联的D.互不相关的2.若关系模式R(A,B,C,D,E)及其上的FD集F={A→D,B→C,E→A},则R的候选码为 B 。
A.AB B.BE C.CD D.DE3.2NF的关系模式 B 。
A.可能是1NF B.一定是1NF C.一定是3NF D.一定是BCNF 4.若关系模式R的属性全是主属性,则R的至少应属于 C 。
A.1NF B.2NF C.3NF D.BCNF5.消除了部分函数依赖的1NF关系模式必定是___B___。
A.1NF B.2NF C.3NF D.BCNF6.关系模式的候选码可以有一个或多个,而主码__C____。
A.可以有多个B.可能没有C.只能有一个D.可以有一个或多个7.候选码中的属性可以有 D 。
A.0个或多个B.0个C.1个D.1个或多个8.设关系模式R(A,B,C)的分解ρ={AB, AC},当R上的FD集F= C 时,ρ为无损分解。
A.{ B→C } B.{ C→B } C.{ A→C } D.{C→A }9.设关系模式R(A,B,C)的分解ρ={AB, AC},当R上的FD集F= A时,ρ为无损分解且保持函数依赖。
A.{ A→B } B.{ A→B, B→C } C.{ B→A } D.{C→B, B→A } 10.设有关系模式R(S, D, M),其函数依赖集为F={S→D,D→M}, 则R最高属于 B 。
A.1NF B.2NF C.3NF D.BCNF 11.设有关系模式R(A, B, C, D),其函数依赖集为F={AB→C, C→D}, 则R最高属于B 。
A.1NF B.2NF C.3NF D.BCNF 12.当 B 成立时,称X→Y为平凡函数依赖。
A.X⊆Y B.Y⊆X C.X∩Y=φD.X∩Y≠φ13.在关系模式R中,函数依赖X→Y的语义是 B 。
第4章关系数据库设计理论、选择题1、C2、B3、C4、C5、A9、D 10、B二、填空题1、数据依赖主要包括—函数_依赖、—多值—依赖和连接依赖。
2、一个不好的关系模式会存在_插入异常_、_删除异常_和—修改复杂_等弊端。
3、设X T Y为R上的一个函数依赖,若_对任意X的真子集X '均无XY存在__, 则称Y完全函数依赖于X.4、设关系模式R上有函数依赖X T Y和Y T Z成立若_Y不包含于X_且_Y T X不成立_,则称Z传递函数依赖于X。
5、设关系模式R的属性集为U, K为U的子集,若_K T U为完全函数依赖_,则称K 为R的候选键。
6、包含R中全部属性的候选键称_主属性_。
不在任何候选键中的属性称—非主属性7、Armstrong公理系统是—有效__的和—完备__的.8、第三范式是基于_函数_依赖的范式,第四范式是基于_多值_依赖的范式。
9、关系数据库中的关系模式至少应属于_第一_范式。
10、规范化过程,是通过投影分解,把_一个范式级别较低的_的关系模式“分解”为_若干个范式级别较高__的关系模式。
三、简答题1、解释下列术语的含义:函数依赖、平凡函数依赖、非平凡函数依赖、部分函数依赖、 完全函数依赖、传递函数依赖、范式、无损连接性、依赖保持性。
解:函数依赖:设关系模式R ( U ,F), U 是属性全集,F 是U 上的函数依赖集,X 和丫是U 的子集,如果对于R(U)的任意一个可能的关系 r ,对于X 的每一个具体值,Y 都有唯一的具 体的值与之对应,则称X 函数决定Y,或Y 函数依赖于X ,记X T Y 。
我们称X 为决定因素, Y 为依赖因素。
当Y 不函数依赖于 X 时,记作:©Y 。
当X T Y 且Y T X 时,则记作:X Y 。
平凡函数依赖:当属性集Y 是属性集X 的子集时,则必然存在着函数依赖X T Y ,这种类型的函数依赖称为平凡的函数依赖。
非平凡函数依赖: 如果Y 不是X 子集,则称X T Y 为非平凡的函数依赖。