【数据库】入门基础概念 第三周作业 记录 +答案+个人分析
我写的不一定对，但是尽量都写了分析，错的请指正。
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一、选择题
- 用户或应用程序看到的那部分局部逻辑结构和特征的描述是（ ）模式。
A、概念模式 B、外模式 C、内模式 D、模式
1、外模式 对应数据库的升级、外模式包括（子模式 用户模式） 用来描述用户看到或者使用那部分的数据的逻辑结构，用户根据外模式用户数据操作语句或者程序去操作数据库中的数据，外模式的主要特点用来描述组成用户视图各个记录的组成、相互联系、数据的完整性和安全性、数据项的特征等。 2、概念模式 对应数据库的概念模式，概念模式（概念、逻辑模式）用以描述整个数据库中的逻辑结构、用来描叙现实生活中的实体，以及它们之间的关系、从而定义记录数据项的完整性约束条件以及记录之间的联系是数据项的框架 概念模式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描叙是所有用户数据的公共数据视图。 3、内模式 内模式对应物理级数据库，内模式是所有模式中的最低层的表示，不同于物理层，假设外存是一个无限性的地址空间，内模式是存储记录的类型，存储域以及表示以及存储记录的物理顺序，指示元索引，和存储路径的等数据的存储组织从而形成一个完整的系统。
- DB的三级模式结构中最接近用户的是（ ）。
A、概念模式 B、外模式 C、内模式 D、模式
- 不属于数据模型三要素的是（ ）。
A、数据结构 B、数据操作 C、数据逻辑结构 D、 数据的约束条件
三要素是数据结构、数据操作、数据约束。 数据结构是所研究的对象类型的集合。这些对象是数据库的组成成分，数据结构指对象和对象间联系的表达和实现，是对系统静态特征的描述。
- 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就是DB，也就是DBMS
数据库系统 DBS 包括 数据库DB 和数据库管理系统DBMS
- 描述数据库全体数据的全局逻辑结构和特性的是（ ） 。
A、概念模式 B、外模式 C、内模式 D、模式
- 关系数据模型是目前最重要的一种数据模型，它的三个要素分别是（ ）。
- A、实体完整性、参照完整性、用户自定义完整性 B、数据结构、关系操作、完整性约束 C、数据增加、数据修改、数据查询 D、外模式、模式、内模式
前面讲了，不解释了
- 概念模型是现实世界的第一层抽象，这一类模型中最著名的模型是（ ） 。
A、层次模型 B、关系模型 C、网状模型 D、实体-关系模型
最著名 没法解释了 就是他
- 一个关系只有一个（ ） 。
A、候选码 B、外码 C、超码 D、主码
一个关系只能有一个主码 类似于学生的学号 只能有一个
- 关系模型中，一个码是（ ）。
A、可以由多个任意属性组成 B、至多由一个属性组成 C、由一个或多个属性组成，其值能够惟一标识关系中一个元组 D、以上都不是
有码无码这是什么码？ 码----能唯一标识实体的属性,码是整个关系的性质,而不是一个个元组的性质;关系中的任意两个元组都不允许同时在码属性上具有相同的值.码指定代表了被建模的事物在现实世界中的约束. 码包括:主码,候选码或超码. 超码是一个或多个属性的集合,这些属性的组合可以使我们在一个关系中唯一地标识一个元组. 候选码 超码中可能包含一些无关紧要的属性.如果K是一个超码,那么K的任意超集也是超码,我们通常只对这样的一些超码感兴趣,它们的任意真子集都不能成为超码,这样的最小超码称为候选码. 例如，如果K是超码，那么所有包含K的集合都不能是候选码；如果K，J都不是超码，那么K和J组成的集合（K，J）有可能是候选码。 主码:是从多个候选码中任意选出一个做为主码，如果候选码只有一个，那么候选码就是主码。主码应该选择那些值从不或极少变化的属性.
- 现有如下关系： 患者（患者编号，患者姓名，性别，出生日期，所在单位） 医疗（患者编号，医生编号，医生姓名，诊断日期，诊断结果） 其中，医疗关系中的外码是（ ）。
A、患者编号 B、患者姓名 C、患者编号和患者姓名 D、医生编号和患者编号
外码就是跟另外一个表关联的字段，这个字段是另外一个表的主码
- 关系代数运算是以（ ）为基础的运算 。
A、关系运算 B、谓词演算 C、集合运算 D、代数运算
看这些符号 交并补 就是集合运算 关系代数运算是以关系代数作为运算对象的—组高级运算的集合。它的基本操作是并、交、差、笛卡尔积，另外还包括垂直分割(投影)、水平分割(选择)、关系的结合(连接)等。
- 关系数据库中的投影操作是指从关系中（ ） 。
A、抽出特定记录 B、抽出特定字段 C、建立相应的影像 D、建立相应的图形
关系数据库的三种主要数据操作是选择、投影和连接 投影操作是从关系中选择若干属性列组成新的关系，在二维表中的列，也就是字段，称为属性。
- 从一个数据库文件中取出满足某个条件的所有记录形成一个新的数据库文件的操作是（ ）操作 。
A、投影 B、连接 C、选择 D、复制
关系数据库上的基本操作有选择、投影、连接和除法， 选择建立一个含有与原始关系相同列数的新表，但是行只包括那些满足某些特写标准的原始关系行。 投影操作指定将被选择的列，因而形成的表只含有原始表列的一个子集。 如果在投影操作删除的列中有两个行不同，那么将只有一个记录被转入新的关系。 连接操作从两个或多个表中组合信息。两个表中的公用字段用作组合记录的基础字段。 在公用字段中具有相等值的记录被连接在结果关系内。 所以 选择是跟行有关系 投影和列有关系？ 连接是多个表组合的关系？
- 假设有关系R和S，关系代数表达式R－（R－S）表示的是（ ）。
A、R∩S B、R∪S C、R－S D、R×S
二、简答题
简述E-R图向关系模型的转换规则。
发现柳婼大佬写过这个规则https://blog.csdn.net/liuchuo/article/details/52528970 E-R图向关系模型转换的规则： (1) 一个实体型转换为一个关系模式，实体的属性就是关系的属性，实体的码(关键字)就是关系的码。 (2) 一个1:1联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与任意一端对应的关系模式合并。如果转换为一个独立的模式，则与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性，每个实体的码均是该关系的候选键。如果与某一端实体对应的关系模式合并，则需要在该关系模式的属性中加入另一个关系模式的码和联系本身的属性。 (3) 一个1:n联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与任意n端对应的关系模式合并。如果转换为一个独立的模式，则与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性，而关系的码为n端实体的码。如果与n端实体对应的关系模式合并，则需要在该关系模式的属性中加入1端关系模式的码和联系本身的属性 (4) 一个m:n联系转换为一个独立的关系模式，与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性，而关系的码为各实体码的组合。 (5)三个以上实体间的一个多元联系可以转换为一个独立的关系模式，与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性，而关系的码为各实体码的组合。
三、关系代数
现有一个学生关系模式Student（sno，sname，ssex，sage，sdept），其中的数据如下：
用关系代数语句完成下列操作：(参考关系代数一节)
- 查询“物理”系的学生；
- 查询所有学生的学号和姓名；
- 查询“物理”系的学生的姓名；
- 查询“物理”系的男同学的姓名； （选做）
关系代数语句 参考这篇教程 https://blog.csdn.net/qq_41063141/article/details/89507876
关系运算： 选择 σ σF(R)={t|t∈R∧F(t)=True}σF(R)={t|t∈R∧F(t)=True} ------水平分割表 投影 π， πA(R)={t[A]|t∈R}πA(R)={t[A]|t∈R} -------垂直分割表 连接 【/* θ这里是比较运算符 */，θ为大于，小于的连接叫比较连接，θ为等于的连接叫等值连接，自然连接 ⋈ /*它是等值连接的特殊情况，结果集中公共的属性只保留一个------去除重复列。两表关联，外键主建出现在同一集合里（外键和主键就是重复的列，要去除一列），2*/自然，
= σ XθY(R×S)，扩展的还有外连接 】
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最后附上一些 搜集到的题目 答案 大家可能会遇到
一．单选题 1. 下面的选项不是关系数据库基本特征的是（ A ）。 A. 不同的列应有不同的数据类型 B. 不同的列应有不同的列名 C. 与行的次序无关 D. 与列的次序无关 2. 一个关系只有一个（ D ） 。 A. 候选码 B. 外码 C. 超码 D. 主码 3. 关系模型中，一个码是（ C ）。 A. 可以由多个任意属性组成 B. 至多由一个属性组成 C. 由一个或多个属性组成，其值能够惟一标识关系中一个元组 D. 以上都不是 4. 现有如下关系：患者（患者编号，患者姓名，性别，出生日期，所在单位）医疗（患者编号，医生编号，医生姓名，诊断日期，诊断结果）其中，医疗关系中的外码是（ A ）。 A. 患者编号 B. 患者姓名 C. 患者编号和患者姓名 D. 医生编号和患者编号 5. 关系代数运算是以（ C ）为基础的运算 。 A. 关系运算 B. 谓词演算 C. 集合运算 D. 代数运算 6. 关系数据库管理系统应能实现的专门关系运算包括（ B ）。 A. 排序、索引、统计 B. 选择、投影、连接 C. 关联、更新、排序 D. 显示、打印、制表 7. 五种基本关系代数运算是（ A ）。 A . ∪ － × σ π B . ∪ － σ π C . ∪ ∩ × σ π D . ∪ ∩ σ π 8 . 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：每 一个属性都是（ 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 9 . 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（ B ）。 A.AB B.BE C.CD D.DE 10 . 关系模式中，满足 2NF 的模式（ B ）。 A. 可能是 1NF B. 必定是 1NF C. 必定是 3NF D. 必定是 BCNF 11 . 消除了部分函数依赖的 1NF 的关系模式，必定是（ B ）。 A.1NF B.2NF C.3NF D.BCNF 12 . 关系模式的候选码可以有 1 个或多个，而主码有（ C ）。 A. 多个 B.0 个 C.1 个 D.1 个或多个 13 . 候选码的属性可以有（ D ）。 A. 多个 B.0 个 C.1 个 D.1 个或多个 14 . 关系数据库规范化是为了解决关系数据库中（ B ）的问题而引入的。 A. 提高查询速度 B. 插入、删除异常和数据冗余 C. 保证数据的安全性 D. 保证数据的完整性 15 . 学生表（ id ， name ， sex ， age ， depart_id ， depart_name ），存在的函数依赖是 id → { name ， sex ， age ， depart_id} ； dept_id → dept_name ，其满足（ B ）。 A.1NF B.2NF C.3NF D.BCNF 16 . 设有关系模式 R （ S ， D ， M ），其函数依赖集： F ＝ { S → D ， D → M} ，则关系模式 R 的规范化程度最高达到（ B ）。 A.1NF B.2NF C.3NF D.BCNF 17 . 设有关系模式 R （ A ， B ， C ， D ），其数据依赖集： F ＝ { （ A ， B ）→ C ， C → D} ，则关系模式 R 的规范化程度最高达到（ B ）。 A.1NF B.2NF C.3NF D.BCNF 18.X → Y ，当下列哪一条成立时，称为平凡的函数依赖（ B ）。 A. X ∈ Y B.Y ∈ X C.X ∩ Y ＝Φ D.X ∩ Y ≠Φ 19. 对关系模型叙述错误的是（ D ）。 A. 建立在严格的数学理论、集合论和谓词演算公司基础之上 B. 微机 DBMS 绝大部分采取关系数据模型 C. 用二维表表示关系模型是其一大特点 D. 不具有连接操作的 DBMS 也可以是关系数据库管理系统 2 0 . 在通常情况下，下面的关系中不可以作为 RDB 的关系是 （ D ) 。 A.R1 （学生号，学生名，性别） B.R2 （学生号，学生名，班级号） C.R3 （学生号，学生名，宿舍号） D.R3 （学生号，学生名，简历） 21. 如何构造出一个合适的数据逻辑结构是（ C ）主要解决的问题 。 A. 物理结构设计 B. 数据字典 C. 逻辑结构设计 D. 关系数据库查询 22. 概念结构设计是整个数据库设计的关键，它通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体 DBMS 的（ B ）。 A. 数据模型 B. 概念模型 C. 层次模型 D. 关系模型 23. 数据库设计中，确定数据库存储结构，即确定关系、索引、聚簇、日志、备份等数据的存储安排和存储结构，这是数据库设计的（ D ）。 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 24. 数据库物理设计完成后，进入数据库实施阶段，下述工作中，（ D ）一般不属于实施阶段的工作。 A. 建立库结构 B. 系统调试 C. 加载数据 D. 扩充功能 25. 数据库设计可划分为六个阶段，每个阶段都有自己的设计内容，“为哪些关系，在哪些属性上建什么样的索引”这一设计内容应该属于（ C ）设计阶段。 A. 概念设计 B. 逻辑设计 C. 物理设计 D. 全局设计 26. 在关系数据库设计中，设计关系模式是数据库设计中（ A ）阶段的任务。 A. 逻辑设计阶段 B. 概念设计阶段 C. 物理设计阶段 D. 需求分析阶段 27. 在关系数据库设计中，对关系进行规范化处理，使关系达到一定的范式，例如达到 3NF ，这是（ D ）阶段的任务。 A. 需求分析阶段 B. 概念设计阶段 C. 物理设计阶段 D. 逻辑设计阶段 28. 概念模型是现实世界的第一层抽象，这一类最著名的模型是（ D ） 。 A. 层次模型 B. 关系模型 C. 网状模型 D. 实体 - 关系模型 29. 对实体和实体之间的联系采用同样的数据结构表达的数据模型为（ B ） 。 A. 网状模型 B. 关系模型 C. 层次模型 D. 非关系模型 3 0. 在概念模型中的客观存在并可相互区别的事物称（ A ） 。 A. 实体 B. 元组 C. 属性 D. 节点 31. 区分不同实体的依据是（ B ） 。 A. 名称 B. 属性 C. 对象 D. 概念 32. 公司有多个部门和多名职员，每个职员只能属于一个部门，一个部门可以有多名职员，从职员到部门的联系类形是（ C ） 。 A. 多对多 B. 一对一 C. 一对多 D. 多对一 33. 关系数据库中，实现实体之间的联系是通过关系与关系之间的（ D ） 。 A. 公共索引 B. 公共存储 C. 公共元组 D. 公共属性 34. 数据流程图是用于数据库设计中（ D ）阶段的工具。 A. 概要设计 B. 可行性分析 C. 程序编码 D. 需求分析 35. 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 36. 数据库设计的概念设计阶段，表示概念结构的常用方法和描述工具是（ C ）。 A. 层次分析法和层次结构图 B. 数据流程分析法和数据流程图 C. 实体联系方法 D. 结构分析法和模块结构图 37 .E-R 图中的联系可以与 __C__ 实体有关。 A.0 个 B.1 个 C.1 个或多个 D. 多个 38 . 关系数据库的规范化理论主要解决的问题是（ A ）。 A. 如何构造合适的数据逻辑结构 B. 如何构造合适的数据物理结构 C. 如何构造合适的应用程序界面 D. 如何控制不同用户的数据操作权限 39 . 从 ER 图导出关系模型时，如果实体间的联系是 M ： N 的，下列说法中正确的是（ C ）。 A. 将 N 方码和联系的属性纳入 M 方的属性中 B. 将 M 方码和联系的属性纳入 N 方的属性中 C. 增加一个关系表示联系，其中纳入 M 方和 N 方的码 D. 在 M 方属性和 N 方属性中均增加一个表示级别的属性 40 . 概念模型独立于 __B___ 。 A. E-R 模型 B. 硬件设备和 DBMS C. 操作系统和 DBMS D. DBMS 二．填空题 1 . 关系数据模型中，二维表的列称为 ________ ，二维表的行称为 ________ 。查看答案 属性 记录或元组 2. 在一个关系 R 中，若每个数据项都是不可再分割的，那么 R 一定属于 __________ 。 第一范式 (1NF) 3. 若关系为 1NF ，且它的每一非主属性都 __________ 候选码，则该关系为 2NF 。 完全函数依赖于 4. 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 的候选码，则称 R 为 ________ 关系模式。 3NF 5. 关系模式规范化需要考虑数据间的依赖关系，人们已经提出了多种类型的数据依赖，其中最重要的是 _____________ 和 ___________ 。 函数依赖 多值依赖 6 . 设关系 R （ U ）， X ， Y ∈ U ， X → Y 是 R 的一个函数依赖，如果存在 X ′∈ X ，使 X ′→ Y 成立，则称函数依赖 X → Y 是 ___________ 函数依赖。 部分 7 . 在关系模式 R （ A ， B ， C ， D ）中，存在函数依赖关系 { A → B ， A → C ， A → D ，（ B ， C ）→ A} ，则候选码是 ___________ ，关系模式 R （ A ， B ， C ， D ）属于 ____________ 。 A ，（ B ， C ） 2NF 8 . “三分 ________ ，七分 ________ ，十二分 ________ ”是数据库建设的基本规律。 技术 管理 基础数据 9. 用 ________ 方法来设计数据库的概念模型是数据库概念设计阶段广泛采用的方法。 实体 — 联系方法（ E-R ） 10. 客观存在并可相互区别的事物称为 ________ ，它可以是具体的人、事、物，也可以是抽象的概念或联系。 实体 11 . 唯一标识实体的属性集称为 ________ 。 码 12. 实体之间的联系有 ________ 、 ________ 、 ________ 三种。 一对一 一对多 多对多 13. 如果两个实体之间具有 M ： N 联系，则将它们转换为关系模型的结果是 ________ 个关系。 3 14 . ER 模型是对现实世界的一种抽象，它的主要成分是 ________ 、联系和 ________ 。 实体 属性 15 . 已知系（系编号，系名称，系主任，电话，地点）和学生（学号，姓名，性别，入学日期，专业，系编号）两个关系，系关系的主码是 ________ ，系关系的外码是 ________ ，学生关系的主码是 ________ ，学生关系的外码是 ________ 。 系编号 没有 学号 系编号 三．名词解释题 1. 域 域：域是一组具有相同数据类型的值的集合。 2. 主码 主码：若一个关系有多个候选码，则选定其中一个为主码（ Primary key ）。 3. 关系数据库 关系数据库：关系数据库也有型和值之分。关系数据库的型也称为关系数据库模式，是对关系数据库的描述，它包括若干域的定义以及在这些域上定义的若干关系模式。关系数据库的值是这些关系模式在某一时刻对应的关系的集合，通常就称为关系数据库。 4. 1NF 1NF ：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 。 * 解析：第一范式是对关系模式的最起码的要求。不满足第一范式的数据库模式不能称为关系数据库。 5. 2NF 2NF ：若关系模式 R ∈ 1NF ，并且每一个非主属性都完全函数依赖于 R 的码，则 R ∈ 2NF 。 6. 3NF 3NF ：关系模式 R 中若不存在这样的码 X ，属性组 Y 及非主属性 Z （ Z ? Y ）使得 X → Y ，（ Y → X ） Y → Z ，成立，则称 R ? 3NF 。 7 . 数据字典 数据字典是系统中各类数据描述的集合。数据字典的内容通常包括： 数据项、 数据结构 、数据流 、数据存储、 处理过程五个部分 8. E-R 图 E-R 图为实体 - 联系图，提供了表示实体型、属性和联系的方法，用来描述现实世界的概念模型。构成 E-R 图的基本要素是实体型、属性和联系。 四．简答题 1 . 试述关系模型的三个组成部分。 （ 1 ） 关系数据结构 （ 2 ） 关系操作集合 （ 3 ） 关系完整性约束三部分组成。 2. 试述关系数据语言的特点和分类。 关系数据语言可以分为三类： （ 1 ） 关系代数语言，例如 ISBL 关系演算语言，包括： （ 2 ） 元组关系演算语言，例如 APLHA ， QUEL 域关系演算语言，例如 QBE （ 3 ） 具有关系代数和关系演算双重特点的语言 例如 SQL 这些关系数据语言的共同特点是，具有完备的表达能力，是非过程化的集合操作语言，功能强，能够嵌入高级语言中使用。 3 . 试述关系模型的完整性规则。 关系模型的完整性规则是对关系的某种约束条件。关系模型中可以有三类完整性约束： （ 1 ） 实体完整性 （ 2 ） 参照完整性 （ 3 ） 用户定义的完整性。 4. 试述数据库设计过程。 （ 1 ） 需求分析 （ 2 ） 概念结构设计 （ 3 ） 逻辑结构设计 （ 4 ） 数据库物理设计 （ 5 ） 数据库实施 （ 6 ） 数据库运行和维护 5 . 试述数据库概念结构设计的重要性和设计步骤。 重要性：数据库概念设计是整个数据库设计的关键，将在需求分析阶段所得到的应用需求首先抽象为概念结构，以此作为各种数据模型的共同基础，从而能更好地、更准确地用某一 DBMS 实现这些需求。 设计步骤：概念结构的设计方法有多种，其中最经常采用的策略是自底向上方法，该方法的设计步骤通常分为两步：第 1 步是抽象数据并设计局部视图，第 2 步是集成局部视图，得到全局的概念结构 五．综合题 1 ．现有一局部应用，包括两个实体： “ 出版社 ” 和 “ 作者 ” ，这两个实体是多对多的联系，请读者自己设计适当的属性，画出 E 一 R 图，再将其转换为关系模型（包括关系名、属性名、码和完整性约束条件）。 答： 关系模型为：作者（ 作者号 ，姓名，年龄，性别，电话，地址）出版社（ 出版社号 ，名称，地址，联系电话）出版（ 作者号（ FK ），出版社号（ FK ） ，数的数量） 出版关系的主码作者号，出版社号分别参照作者关系的主码作者号和出版社关系的主码出版社号。 2 ．请设计一个图书馆数据库，此数据库中对每个借阅者保存读者记录，包括：读者号，姓名，地址，性别，年龄，单位。对每本书存有：书号，书名，作者，出版社。对每本被借出的书存有读者号、借出日期和应还日期。要求：给出 E 一 R 图，再将其转换为关系模型。 答 ： E 一 R 图为： 关系模型为： 读者（ 读者号 ，姓名，地址，性别，单位，年龄） 书（ 书号 ，书名，作者，出版社） 借书（ 读者号（ FK ），书号（ FK ） ，借出日期，应还日期）