数据库原理与应用期末试题及答案解析
一、选择题（每题 2 分，共 20 分）
1、数据库系统的核心是（ ）
A. 数据模型 B. 数据库管理系统 C. 数据库 D. 数据库管理员
答案：B
解析：数据库管理系统是数据库系统的核心，它负责数据库的建立、使用和维护。
2、关系模型中，一个关键字（ ）
A. 可由多个任意属性组成
B. 至多由一个属性组成
C. 可由一个或多个其值能唯一标识该关系模式中任何元组的属性组成
D. 以上都不是
答案：C
解析：关键字是能够唯一标识关系中一个元组的属性或属性组。
3、若关系模式 R（U，F）属于 3NF，则（ ）
A. 一定属于 BCNF B. 消除了插入和删除异常
C. 仍存在一定的插入和删除异常 D. 属于 BCNF 且消除了插入和删除异常
答案：C
解析：3NF 消除了非主属性对码的部分函数依赖和传递函数依赖，但可能存在主属性对码的部分函数依赖和传递函数依赖，所以仍存在一定的插入和删除异常。
4、设有关系模式 R（A，B，C，D），F 是 R 上成立的 FD 集，F = {B→C，C→D}，则属性 C 的闭包 C+为（ ）
A. BCD B. B C. CD D. BC
答案：A
解析：根据 FD 的传递性，B→C，C→D 可以推出 B→D，C+ = BCD。
5、关系数据库规范化是为了解决关系数据库中（ ）的问题。
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
答案：A
解析：关系数据库规范化的目的是消除数据冗余、插入异常、删除异常和更新异常，提高数据的一致性和完整性。
6、下面关于索引的描述，错误的是（ ）
A. 索引可以提高查询效率
B. 索引可以保证数据的唯一性
C. 索引会占用额外的存储空间
D. 索引越多越好
答案：D
解析：索引虽然可以提高查询效率，但也会占用额外的存储空间，并且在插入、删除和更新数据时会增加开销，所以并不是索引越多越好。
7、在 SQL 中，用于实现数据查询的语句是（ ）
A. SELECT B. INSERT C. UPDATE D. DELETE
答案：A
解析：SELECT 语句用于从数据库中查询数据。
8、在 SQL 中，用于向表中插入数据的语句是（ ）
A. SELECT B. INSERT C. UPDATE D. DELETE
答案：B
解析：INSERT 语句用于向表中插入数据。
9、在 SQL 中，用于更新表中数据的语句是（ ）
A. SELECT B. INSERT C. UPDATE D. DELETE
答案：C
解析：UPDATE 语句用于更新表中数据。
10、在 SQL 中，用于删除表中数据的语句是（ ）
A. SELECT B. INSERT C. UPDATE D. DELETE
答案：D
解析：DELETE 语句用于删除表中数据。
二、填空题（每题 2 分，共 20 分）
1、数据库系统是由数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员和用户构成的。
2、关系模型的数据结构是一张二维表，表中的一行称为一个元组，表中的一列称为一个属性。
3、关系模型中的完整性约束包括实体完整性、参照完整性和用户定义完整性。
4、关系代数的基本运算包括选择、投影、并、交、差、笛卡尔积。
5、SQL 语言中的数据定义语言包括 CREATE、ALTER、DROP。
6、SQL 语言中的数据操纵语言包括 INSERT、UPDATE、DELETE。
7、SQL 语言中的数据查询语言包括 SELECT。
8、索引是对表中一列或多列的值进行排序的一种结构，它可以提高查询效率。
9、视图是从一个或多个基本表（或视图）导出的虚拟表，它本身不包含数据，只包含定义视图的 SQL 语句。
10、事务是数据库系统中一个不可分割的工作单位，它要么全部执行，要么全部不执行。
三、简答题（每题 10 分，共 30 分）
1、简述数据库设计的步骤。
答案：数据库设计的步骤主要包括以下几个方面：
（1）需求分析：了解用户的数据需求和处理需求，确定数据库的应用范围和目标。
（2）概念结构设计：通过对用户需求的分析，设计出数据库的概念模型，即 E-R 图。
（3）逻辑结构设计：将概念模型转换为数据库的逻辑模型，即关系模式。
（4）物理结构设计：为数据库的逻辑模型选择合适的存储结构和存取方法，以提高数据库的性能。
（5）数据库实施：根据逻辑结构设计和物理结构设计的结果，使用数据库管理系统创建数据库，并进行数据的导入和初始化。
（6）数据库运行和维护：对数据库进行日常的运行管理和维护，包括数据的备份和恢复、性能优化、安全性管理等。
2、简述关系规范化的目的和方法。
答案：关系规范化的目的是消除数据冗余、插入异常、删除异常和更新异常，提高数据的一致性和完整性。
关系规范化的方法主要包括以下几个方面：
（1）第一范式（1NF）：要求关系中的每一个属性都是不可再分的基本数据项。
（2）第二范式（2NF）：要求关系中的每一个非主属性都完全依赖于主键。
（3）第三范式（3NF）：要求关系中的每一个非主属性都不传递依赖于主键。
（4）BCNF 范式：要求关系中的每一个决定因素都包含码。
3、简述 SQL 语言的特点。
答案：SQL 语言具有以下特点：
（1）非过程化：用户只需提出“做什么”，而无需指出“怎么做”，SQL 语言会自动完成查询计划的优化。
（2）面向集合：SQL 语言的操作对象是集合，而不是单个记录。
（3）同一种语法结构提供多种使用方式：SQL 语言提供了多种数据操作方式，如查询、插入、更新、删除等，用户可以根据自己的需要选择合适的方式。
（4）语言简洁、易学易用：SQL 语言的语法简洁明了，易于学习和使用。
（5）高度非过程化：用户只需提出“做什么”，而无需指出“怎么做”，SQL 语言会自动完成查询计划的优化。
四、综合题（每题 15 分，共 30 分）
1、设有关系模式 R（U，F），U = {A，B，C，D，E}，F = {A→BC，CD→E，B→D，E→A}，求：
（1）R 的候选关键字。
（2）判断 R 是否属于 3NF，并说明理由。
答案：（1）根据函数依赖集 F，可以得到以下属性的闭包：
A+ = ABCDE
B+ = BCD
C+ = C
D+ = D
E+ = E
因为 A+ = U，A 是 R 的候选关键字。
（2）因为 A 是 R 的候选关键字，A 决定了所有其他属性，即不存在非主属性对候选关键字的部分函数依赖和传递函数依赖，R 属于 3NF。
2、设有关系模式 R（U，F），U = {A，B，C，D，E}，F = {A→BC，CD→E，B→D，E→A}，将 R 分解为 3NF，并保持函数依赖。
答案：根据函数依赖集 F，可以得到以下属性的闭包：
A+ = ABCDE
B+ = BCD
C+ = C
D+ = D
E+ = E
因为 A+ = U，A 是 R 的候选关键字。
因为 A→BC，所以可以将 R 分解为 R1（A，B，C）和 R2（A，D，E）。
因为 R1 中的函数依赖 A→BC 已经满足 3NF 的要求，R1 属于 3NF。
因为 R2 中的函数依赖 E→A 已经满足 3NF 的要求，R2 属于 3NF。
将 R 分解为 3NF，并保持函数依赖的结果为：R1（A，B，C）和 R2（A，D，E）。
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