数据库原理与应用期末考试题及答案，数据库原理与应用期末试题及答案

欧气 2024年10月01日 19:31 3 0

本文目录导读：

选择题（每题3分，共30分）
填空题（每题2分，共20分）
简答题（每题10分，共30分）
应用题（20分）

《数据库原理与应用期末试题及答案解析》

选择题（每题3分，共30分）

1、在数据库系统中，数据的独立性是指（）

A. 用户与数据库的独立性

B. 数据库与应用程序的独立性

数据库原理与应用期末考试题及答案，数据库原理与应用期末试题及答案

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C. 数据与存储结构的独立性

D. 数据与用户的独立性

答案：B，数据独立性包括物理独立性和逻辑独立性，都是关于数据库与应用程序之间的独立性，物理独立性是指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的；逻辑独立性是指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。

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，关键字是能够唯一标识关系中每一个元组的属性或属性组。

3、设有关系R（A，B，C）和S（C，D），与SQL语句“select A, B, D from R, S where R.C = S.C”等价的关系代数表达式是（）

A. πA,B,D(σR.C = S.C(R×S))

B. σR.C = S.C(πA,B,D(R×S))

C. σR.C = S.C(πA,B(R)×πD(S))

D. πA,B(σR.C = S.C(R×πD(S)))

答案：A，SQL语句的含义是从关系R和S中选取满足R.C = S.C条件的元组，并显示A、B、D属性，在关系代数中，首先进行笛卡尔积（R×S），然后通过选择操作（σR.C = S.C）筛选出满足条件的元组，最后通过投影操作（πA,B,D）选取需要的属性。

4、在数据库设计中，E - R模型是进行（）的一个主要工具。

A. 需求分析

B. 概念结构设计

C. 逻辑结构设计

D. 物理结构设计

答案：B，E - R模型（实体 - 关系模型）主要用于数据库设计的概念结构设计阶段，用来描述实体、实体的属性以及实体之间的关系。

5、若事务T对数据对象A加上S锁，则（）

A. 事务T可以读A和修改A，其它事务只能再对A加S锁，而不能加X锁

B. 事务T可以读A但不能修改A，其它事务能对A加S锁和X锁

C. 事务T可以读A但不能修改A，其它事务只能再对A加S锁，而不能加X锁

D. 事务T可以读A和修改A，其它事务能对A加S锁和X锁

答案：C，S锁（共享锁）的特性是事务T加上S锁后可以读数据对象A但不能修改A，其他事务只能再对A加S锁而不能加X锁（排他锁），以保证数据的一致性和并发控制。

6、数据库恢复的基础是利用转储的冗余数据，这些转储的冗余数据包括（）

A. 日志文件、数据库后备副本

B. 数据字典、应用程序、审计档案

C. 数据库后备副本、日志文件、审计档案

D. 数据字典、应用程序、数据库后备副本

答案：A，数据库恢复时，数据库后备副本用于在故障后还原数据库到某个一致的状态，而日志文件记录了数据库的所有更新操作，用于在还原后备副本后根据日志重新执行已提交的事务，从而使数据库恢复到故障前的状态。

7、在关系数据库中，视图（View）是（）

A. 真实存在的表，并保存了待查询的数据

B. 真实存在的表，只有部分数据来源于基本表

C. 虚拟表，查询时只能从一个基本表中导出数据

D. 虚拟表，查询时可以从一个或多个基本表中导出数据

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答案：D，视图是从一个或多个基本表（或视图）导出的虚拟表，它本身不存储实际数据，只是在查询视图时根据定义从相关的基本表中获取数据。

8、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

答案：A，关系数据库规范化主要是为了解决关系数据库中的插入异常、删除异常和数据冗余等问题，通过规范化，将关系模式分解为更合适的结构，提高数据库的性能和数据的一致性。

9、数据库系统的三级模式结构中，描述数据库中全体数据的全局逻辑结构和特征的是（）

A. 外模式

B. 内模式

C. 存储模式

D. 模式

答案：D，模式是数据库中全体数据的全局逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图；外模式是数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述；内模式是数据物理结构和存储方式的描述，也称为存储模式。

10、以下关于索引的说法错误的是（）

A. 索引可以提高查询效率

B. 索引需要占用一定的存储空间

C. 在一个表上可以创建多个索引

D. 索引会减慢数据更新操作的速度，但不会影响插入操作的速度

答案：D，索引虽然可以提高查询效率，但它需要占用存储空间，在一个表上可以创建多个索引，索引会减慢数据更新（包括插入、删除和修改）操作的速度，因为在进行这些操作时，数据库管理系统需要同时维护索引的正确性。

填空题（每题2分，共20分）

1、数据库系统的组成包括数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员和（用户）。

2、关系代数运算中，传统的集合运算有并、交、差和（笛卡尔积）。

3、在SQL中，删除表的语句是（DROP TABLE）。

4、数据库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。

5、事务具有原子性、一致性、（隔离性）和持久性四个特性。

6、数据库设计分为需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、（物理结构设计）、数据库实施和数据库运行与维护六个阶段。

7、在关系数据库中，二维表中的一行称为一个（元组）。

8、设有关系模式R（A，B，C），F = {AB→C，C→B}，则R的候选关键字为（AB）。

9、在E - R模型中，实体之间的联系可以分为一对一、一对多和（多对多）三种类型。

10、数据库管理系统提供的数据控制功能包括数据的安全性保护、数据的完整性检查、并发控制和（数据库恢复）。

简答题（每题10分，共30分）

1、简述数据库管理系统的主要功能。

数据库管理系统（DBMS）主要有以下功能：

（1）数据定义功能

DBMS提供数据定义语言（DDL），用于定义数据库的结构，包括定义表、视图、索引等数据库对象的结构，在SQL中，可以使用CREATE TABLE语句定义表的结构，包括列名、数据类型、约束条件等。

（2）数据操纵功能

通过数据操纵语言（DML），用户可以对数据库中的数据进行操作，主要的操作包括查询（如SELECT语句）、插入（INSERT）、删除（DELETE）和修改（UPDATE）数据，这些操作可以满足用户对数据库数据的各种需求，如获取特定信息、更新数据记录等。

（3）数据组织、存储和管理

DBMS负责组织和存储数据库中的数据，确定数据的存储结构（如文件结构、索引结构等），以提高数据的存储效率和访问效率，它还管理数据库的存储空间，包括分配和回收存储空间等操作。

（4）数据库的安全性保护

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DBMS提供安全机制来保护数据库中的数据，这包括用户身份验证（确保只有合法用户能够访问数据库）、权限管理（控制用户对数据库对象的操作权限，如读、写、删除等权限）和数据加密（对敏感数据进行加密存储和传输）等功能，防止数据被非法访问、篡改或泄露。

（5）数据库的完整性检查

DBMS维护数据库的完整性，确保数据库中的数据满足一定的约束条件，实体完整性要求表中的主键不能为空且唯一；参照完整性保证了表之间关联关系的正确性；用户定义完整性则根据用户的特定需求定义数据的约束，如某个字段的值必须在一定范围内等，当用户进行数据操作时，DBMS会检查这些完整性约束，如果违反约束则拒绝操作。

（6）并发控制

在多用户环境下，DBMS需要进行并发控制，它通过锁机制、时间戳等技术来协调多个用户对数据库的并发操作，防止数据不一致的情况发生，当多个用户同时对同一数据进行修改时，DBMS可以通过加锁来确保只有一个用户能够修改数据，其他用户需要等待，从而保证数据的准确性和一致性。

（7）数据库恢复

DBMS提供数据库恢复功能，以应对数据库系统可能出现的故障（如硬件故障、软件故障、人为错误等），它通过备份数据库（如定期创建数据库的副本）和记录数据库操作日志（记录所有对数据库的更新操作），在故障发生后，可以利用备份和日志文件将数据库恢复到故障前的正确状态，确保数据的可用性和可靠性。

2、解释实体完整性和参照完整性的含义，并举例说明。

（1）实体完整性

实体完整性是指关系中的主键不能为空且唯一，主键是用于唯一标识关系中每一个元组的属性或属性组。

在一个学生信息表（student）中，学号（student_id）作为主键，那么在这个表中，每一个学生的学号必须是唯一的，并且不能为NULL，因为学号是区分不同学生的关键标识，如果学号为空或者有重复，就无法准确地识别和管理学生信息。

（2）参照完整性

参照完整性是指在关系数据库中，外键的值必须是它所参照的关系中主键的值或者为NULL，外键是用于建立两个关系之间联系的属性。

有一个课程表（course）和一个选课表（student_course），课程表中有课程编号（course_id）作为主键，选课表中有学生学号（student_id）和课程编号（course_id）两个属性，其中选课表中的课程编号是外键，它参照课程表中的课程编号，那么在选课表中，每一个记录的课程编号必须是课程表中已经存在的课程编号或者为NULL（表示还未选课），如果选课表中出现了课程表中不存在的课程编号，就破坏了参照完整性，因为选课表中的课程编号应该与课程表中的课程编号保持一致的对应关系。

3、什么是关系规范化？关系规范化的目的是什么？

（1）关系规范化

关系规范化是一种将关系模式逐步分解为更合理、更规范的结构的过程，它基于函数依赖的理论，通过一系列的范式（Normal Form，如1NF、2NF、3NF等）来衡量关系模式的规范化程度。

在1NF（第一范式）中，要求关系中的每个属性都是不可再分的原子值，一个员工信息表中，如果将员工的地址写成“省市区街道”这样一个整体，就不符合1NF，应该将地址拆分为省、市、区、街道等独立的属性。

2NF（第二范式）是在满足1NF的基础上，要求非主属性完全函数依赖于主键，在一个订单表（order）中，订单编号（order_id）为主键，包含商品名称（product_name）、商品数量（quantity）和供应商名称（supplier_name）等属性，如果商品名称和供应商名称只依赖于商品编号（而不是订单编号），那么这个关系就不满足2NF，需要进行分解。

3NF（第三范式）是在满足2NF的基础上，要求非主属性不传递依赖于主键。

（2）关系规范化的目的

- 减少数据冗余：规范化可以避免数据在多个地方重复存储，在一个未规范化的关系中，如果多个订单都包含相同的商品信息，那么商品信息就会在每个订单记录中重复出现，通过规范化，可以将商品信息单独存储在一个表中，其他表通过关联引用，从而减少数据冗余。

- 消除插入异常：在未规范化的关系中，可能会出现无法插入某些数据的情况，如果一个订单表中包含了商品的详细信息，而这些详细信息还未确定时（如新商品还未确定供应商），就无法插入订单记录，规范化后，可以先插入订单基本信息，再逐步插入商品和供应商等相关信息。

- 消除删除异常：当删除一个记录时，可能会意外删除一些不应该被删除的数据，在一个包含订单和商品详细信息的表中，如果删除一个订单，可能会同时删除与之相关的商品信息（即使其他订单也使用这些商品信息），规范化后，通过合理的表结构设计，可以避免这种情况的发生。

- 提高数据的一致性和完整性：规范化后的关系模式更容易维护数据的一致性和完整性，由于数据冗余减少，数据更新时只需要在一个地方进行修改，减少了数据不一致的可能性；通过范式的约束，可以更好地保证数据的完整性。

应用题（20分）

设有教学管理数据库，包括学生表（student）、课程表（course）和选课表（student_course），其结构如下：

学生表（student）：

字段名	类型	说明
student_id	varchar(10)	学号，主键
student_name	varchar(20)	姓名
major	varchar(20)	专业

课程表（course）：

字段名	类型	说明
course_id	varchar(10)	课程编号，主键
course_name	varchar(20)	课程名称
credit	int	学分

选课表（student_course）：

字段名	类型	说明
student_id	varchar(10)	学号，外键，参照student表的student_id
course_id	varchar(10)	课程编号，外键，参照course表的course_id
grade	int	成绩

1、用SQL语句创建学生表（student）、课程表（course）和选课表（student_course）。（6分）

创建学生表：

CREATE TABLE student (
    student_id VARCHAR(10) PRIMARY KEY,
    student_name VARCHAR(20),
    major VARCHAR(20)
);

创建课程表：

CREATE TABLE course (
    course_id VARCHAR(10) PRIMARY KEY,
    course_name VARCHAR(20),
    credit INT
);

创建选课表：

CREATE TABLE student_course (
    student_id VARCHAR(10),
    course_id VARCHAR(10),
    grade INT,
    FOREIGN KEY (student_id) REFERENCES student(student_id),
    FOREIGN KEY (course_id) REFERENCES course(course_id)
);

2、用SQL语句查询所有选修了课程编号为'C001'的学生的学号、姓名和成绩。（7分）

SELECT student.student_id, student.student_name, student_course.grade
FROM student, student_course
WHERE student.student_id = student_course.student_id AND student_course.course_id = 'C001';

3、用SQL语句查询每个专业的学生人数。（7分）

SELECT major, COUNT(*) AS student_count
FROM student
GROUP BY major;

试题涵盖了数据库原理与应用课程中的多个重要知识点，包括数据库系统的基本概念、关系代数、SQL语言、数据库设计的规范化以及数据库的完整性和安全性等方面，通过对这些试题的练习和解答，可以帮助学生更好地掌握数据库原理与应用的知识，提高解决实际数据库问题的能力。

标签： #数据库原理 #应用 #期末考试 #答案