数据库原理及应用期末考试题答案
一、选择题（每题 2 分，共 20 分）
1、数据库（DB）、数据库系统（DBS）和数据库管理系统（DBMS）之间的关系是（ ）
A. DBS 包括 DB 和 DBMS B. DBMS 包括 DB 和 DBS
C. DB 包括 DBS 和 DBMS D. DBS DB，也就是 DBMS
答案：A
解析：数据库系统（DBS）是由数据库（DB）、数据库管理系统（DBMS）、应用程序、数据库管理员和用户等组成的，数据库管理系统（DBMS）是数据库系统的核心软件，负责数据库的建立、使用和维护，数据库（DB）是数据的集合，是数据库系统的研究对象。
2、数据模型的三要素是（ ）
A. 外模式、模式和内模式 B. 关系模型、层次模型和网状模型
C. 数据结构、数据操作和完整性约束 D. 实体、属性和联系
答案：C
解析：数据模型是对数据的抽象描述，它从抽象层次上描述了系统的静态特征、动态行为和约束条件，为数据库系统的信息表示与操作提供一个抽象的框架，数据模型通常由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成。
3、在关系模型中，关系的“元数”（arity）是指（ ）
A. 行数 B. 元组个数 C. 列数 D. 属性个数
答案：D
解析：在关系模型中，关系是一张二维表，表中的每行对应一个元组，每列对应一个属性，元数是指关系中属性的个数。
4、关系代数中的“投影”操作是指（ ）
A. 从关系中选择满足给定条件的元组 B. 从关系中选择若干个属性组成新的关系
C. 从关系中选择满足给定条件的属性 D. 对关系进行连接操作
答案：B
解析：投影操作是从关系中选择若干个属性组成新的关系，它是对关系的垂直分割，选择操作是从关系中选择满足给定条件的元组，它是对关系的水平分割，连接操作是将两个关系按照一定的条件合并成一个新的关系。
5、SQL 语言中，用于修改表结构的语句是（ ）
A. ALTER TABLE B. MODIFY TABLE C. CHANGE TABLE D. UPDATE TABLE
答案：A
解析：SQL 语言中，ALTER TABLE 语句用于修改表结构，包括添加、删除或修改列，以及添加或删除约束等，MODIFY TABLE 和 CHANGE TABLE 不是 SQL 标准语句，UPDATE TABLE 用于更新表中的数据。
6、在 SQL 语言中，用于查询数据的语句是（ ）
A. SELECT B. INSERT C. UPDATE D. DELETE
答案：A
解析：SQL 语言中，SELECT 语句用于查询数据，它是 SQL 语言中最常用的语句之一，INSERT 语句用于向表中插入数据，UPDATE 语句用于更新表中的数据，DELETE 语句用于从表中删除数据。
7、事务的 ACID 特性是指（ ）
A. 原子性、一致性、隔离性和持久性 B. 封装性、一致性、隔离性和持久性
C. 原子性、一致性、隔离性和共享性 D. 原子性、一致性、独立性和持久性
答案：A
解析：事务是数据库系统中一个重要的概念，它是一个不可分割的工作单位，要么全部执行，要么全部不执行，事务具有 ACID 特性，即原子性、一致性、隔离性和持久性，原子性是指事务中的所有操作要么全部成功，要么全部失败；一致性是指事务执行的结果必须使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态；隔离性是指多个事务并发执行时，它们之间的操作是相互隔离的，不会相互干扰；持久性是指事务一旦提交，它对数据库中数据的改变就应该是永久性的，即使系统出现故障也不应该丢失。
8、数据库备份的主要目的是（ ）
A. 防止数据丢失 B. 防止数据损坏 C. 防止数据泄露 D. 防止数据被篡改
答案：A
解析：数据库备份是指将数据库中的数据复制到其他存储介质上，以防止数据丢失或损坏，备份可以定期进行，也可以在发生故障或意外情况时进行，备份可以采用完全备份、差异备份、增量备份等方式。
9、数据库恢复的主要目的是（ ）
A. 恢复数据库中的数据 B. 恢复数据库的结构
C. 恢复数据库的性能 D. 恢复数据库的安全性
答案：A
解析：数据库恢复是指将数据库从错误或故障状态恢复到正确或正常状态的过程，恢复的主要目的是恢复数据库中的数据，使数据库能够继续正常运行，恢复可以采用恢复备份、恢复日志等方式。
10、数据库设计的步骤包括（ ）
A. 需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计和数据库实施
B. 需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计和数据库维护
C. 需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计和数据库优化
D. 需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计和数据库安全
答案：A
解析：数据库设计是指根据用户的需求，在数据库管理系统的支持下，设计出满足用户需求的数据库结构和应用程序的过程，数据库设计包括需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计和数据库实施等步骤。
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、应用程序、数据库管理员和用户等组成的。
2、数据模型是对数据的抽象描述，它从抽象层次上描述了系统的静态特征、动态行为和约束条件，为数据库系统的信息表示与操作提供一个抽象的框架。
3、在关系模型中，关系是一张二维表，表中的每行对应一个元组，每列对应一个属性。
4、关系代数中的“选择”操作是指从关系中选择满足给定条件的元组。
5、SQL 语言中，用于查询数据的语句是 SELECT。
6、事务是数据库系统中一个重要的概念，它是一个不可分割的工作单位，要么全部执行，要么全部不执行。
7、数据库备份的主要目的是防止数据丢失。
8、数据库恢复的主要目的是恢复数据库中的数据。
9、数据库设计的步骤包括需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计和数据库实施。
10、数据库管理系统的主要功能包括数据定义、数据操作、数据存储和管理、数据查询和处理、数据库的运行管理和控制、数据库的建立和维护等。
三、简答题（每题 10 分，共 30 分）
1、什么是数据库？数据库有哪些特点？
答：数据库是数据的集合，是按照一定的数据模型组织、存储和管理数据的仓库，数据库具有以下特点：
（1）数据结构化：数据库中的数据按照一定的数据模型进行组织和存储，具有良好的结构和一致性。
（2）数据共享性高：数据库中的数据可以被多个用户或应用程序共享，提高了数据的利用率和效率。
（3）数据独立性高：数据库中的数据与应用程序之间具有较高的独立性，应用程序的修改不会影响到数据库中的数据，数据库的修改也不会影响到应用程序的运行。
（4）数据安全性高：数据库中的数据可以设置不同的访问权限，保证数据的安全性和保密性。
（5）数据一致性和完整性：数据库中的数据必须满足一定的一致性和完整性约束，保证数据的正确性和可靠性。
2、什么是关系模型？关系模型有哪些优点？
答：关系模型是一种数据模型，它用二维表格来表示实体之间的联系，关系模型具有以下优点：
（1）数据结构简单：关系模型用二维表格来表示数据，数据结构简单，易于理解和使用。
（2）数据独立性高：关系模型中的数据与应用程序之间具有较高的独立性，应用程序的修改不会影响到数据库中的数据，数据库的修改也不会影响到应用程序的运行。
（3）数据一致性和完整性：关系模型中的数据必须满足一定的一致性和完整性约束，保证数据的正确性和可靠性。
（4）数据查询和处理方便：关系模型中的数据可以通过 SQL 语言进行查询和处理，查询和处理方便快捷。
（5）支持多种数据类型：关系模型支持多种数据类型，如整数、字符串、日期等，能够满足不同应用程序的需求。
3、什么是事务？事务有哪些特性？
答：事务是数据库系统中一个重要的概念，它是一个不可分割的工作单位，要么全部执行，要么全部不执行，事务具有以下特性：
（1）原子性：事务中的所有操作要么全部成功，要么全部失败。
（2）一致性：事务执行的结果必须使数据库从一个一致性状态变到另一个一致性状态。
（3）隔离性：多个事务并发执行时，它们之间的操作是相互隔离的，不会相互干扰。
（4）持久性：事务一旦提交，它对数据库中数据的改变就应该是永久性的，即使系统出现故障也不应该丢失。
四、应用题（每题 15 分，共 30 分）
1、设有一个学生关系 S（Sno，Sname，Sage，Ssex），课程关系 C（Cno，Cname，Cpno，Ccredit），选课关系 SC（Sno，Cno，Grade），Sno 为学生学号，Sname 为学生姓名，Sage 为学生年龄，Ssex 为学生性别，Cno 为课程学号，Cname 为课程名称，Cpno 为课程先修课学号，Ccredit 为课程学分，Grade 为学生成绩，试用 SQL 语言完成以下操作：
（1）查询选修了课程“数据库原理”的学生姓名和成绩。
（2）查询选修了课程“数据库原理”且成绩在 80 分以上的学生姓名和成绩。
（3）查询选修了课程“数据库原理”的学生人数。
（4）查询所有学生的姓名、年龄和平均成绩。
（5）查询所有课程的课程名称和学分。
答：
（1）SELECT Sname, Grade FROM S, SC, C WHERE S.Sno = SC.Sno AND SC.Cno = C.Cno AND Cname = '数据库原理';
（2）SELECT Sname, Grade FROM S, SC, C WHERE S.Sno = SC.Sno AND SC.Cno = C.Cno AND Cname = '数据库原理' AND Grade > 80;
（3）SELECT COUNT(*) FROM S, SC, C WHERE S.Sno = SC.Sno AND SC.Cno = C.Cno AND Cname = '数据库原理';
（4）SELECT Sname, Sage, AVG(Grade) FROM S, SC WHERE S.Sno = SC.Sno GROUP BY Sname, Sage;
（5）SELECT Cname, Ccredit FROM C;
2、设有一个银行账户管理系统，该系统中有两个表：账户表（Account）和交易表（Transaction），账户表的结构如下：
| AccountID | AccountName | Balance |
| 1 | 张三 | 1000.00 |
| 2 | 李四 | 2000.00 |
| 3 | 王五 | 3000.00 |
交易表的结构如下：
| TransactionID | AccountID | Amount | TransactionType |
| 1 | 1 | 500.00 | Deposit |
| 2 | 2 | 300.00 | Withdrawal |
| 3 | 3 | 200.00 | Deposit |
AccountID 为账户编号，AccountName 为账户名称，Balance 为账户余额，TransactionID 为交易编号，Amount 为交易金额，TransactionType 为交易类型（Deposit 表示存款，Withdrawal 表示取款），试用 SQL 语言完成以下操作：
（1）查询账户编号为 1 的账户余额。
（2）查询账户编号为 2 的账户的存款总额。
（3）查询所有账户的账户名称和余额。
（4）向账户编号为 1 的账户存入 500 元。
（5）从账户编号为 2 的账户中取出 300 元。
答：
（1）SELECT Balance FROM Account WHERE AccountID = 1;
（2）SELECT SUM(Amount) FROM Transaction WHERE AccountID = 2 AND TransactionType = 'Deposit';
（3）SELECT AccountName, Balance FROM Account;
（4）INSERT INTO Transaction (TransactionID, AccountID, Amount, TransactionType) VALUES (4, 1, 500, 'Deposit');
（5）INSERT INTO Transaction (TransactionID, AccountID, Amount, TransactionType) VALUES (5, 2, 300, 'Withdrawal');
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