《数据库系统概论》第四版课后习题答案

第1章绪论1．试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的概念。答：(l）数据（Data)：描述事物的符号记录称为数据。数据是数据库中存储的基本对象。(2）数据库（DataBase，简称DB)：数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。(3）数据库系统（DataBas。Sytem，简称DBS)：数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成，一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员构成。(4）数据库管理系统（DataBaseManagementsytem，简称DBMs)：数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。5．试述数据库系统的特点。答：数据库系统的主要特点有：(l）数据结构化数据库系统实现整体数据的结构化，这是数据库的主要特征之一，也是数据库系统与文件系统的本质区别。(2）数据的共享性高，冗余度低，易扩充(3）数据独立性高数据独立性包括数据的物理独立性和数据的逻辑独立性。数据库管理系统的模式结构和二级映像功能保证了数据库中的数据具有很高的物理独立性和逻辑独立性。(4）数据由DBMS统一管理和控制DBMS必须提供统一的数据控制功能，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。6．数据库管理系统的主要功能有哪些？答：DBMS的主要功能包括数据定义功能、数据组织、存储和管理、数据操纵功能、数据库的事务管理和运行管理、数据库的建立和维护功能。9．定义并解释概念模型中以下术语：实体，实体型，实体集，属性，码，实体联系图（E一R图）答：实体：客观存在并可以相互区分的事物。实体型：具有相同属性的实体具有相同的特征和性质，用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体实体集：同型实体的集合称为实体集。属性：实体所具有的某一特性，一个实体可由若干个属性来刻画。码：惟一标识实体的属性集称为码。实体联系图（E一R图）：提供了表示实体型、属性和联系的方法：实体型：用矩形表示·属性：用椭圆形表示联系：用菱形表示，12．；每个班有若干学生，每个学生选修若干课程，每门课可由若干学生选修。请用E一R图画出此学校的概念模型。答：13．某工厂生产若干产品，每种产品由不同的零件组成，有的零件可用在不同的产品上。这些零件由不同的原材料制成，不同零件所用的材料可以相同。这些零件按所属的不同产品分别放在仓库中，原材料按照类别放在若干仓库中。请用E一R图画出此工厂产品、零件、材料、仓库的概念模型。答：18．试述关系模型的概念，定义并解释以下术语：(l）关系（2）属性（3）域（4）元组(5）主码（6）分量（7）关系模式答：关系模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成。在用户观点下，关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表，它由行和列组成。(l）关系：一个关系对应通常说的一张表；(2）属性：表中的一列即为一个属性；(3）域：属性的取值范围；（4）元组：表中的一行即为一个元组；(5）主码：表中的某个属性组，它可以惟一确定一个元组；(6）分量：元组中的一个属性值；(7）关系模式：对关系的描述，一般表示为关系名（属性1，属性2，…，属性n)20．试述数据库系统三级模式结构，这种结构的优点是什么？答：数据库系统的三级模式结构由外模式、模式和内模式组成。外模式，亦称子模式或用户模式，是数据库用户（包括应用程序员和最终用户）能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。模式，亦称逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。模式描述的是数据的全局逻辑结构。外模式涉及的是数据的局部逻辑结构，通常是模式的子集。内模式，亦称存储模式，是数据在数据库系统内部的表示，即对数据的物理结构和存储方式的描述。数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别，它把数据的具体组织留给DBMs管理，使用户能逻辑抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机中的表示和存储。为了能够在内部实现这三个抽象层次的联系和转换，数据库系统在这三级模式之间提供了两层映像：外模式／模式映像和模式／内模式映像。正是这两层映像保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。DDL：数据定义语言，用来定义数据库模式、外模式、内模式的语言。DML：数据操纵语言，用来对数据库中的数据进行查询、插入、删除和修改的语句。22．什么叫数据与程序的物理独立性？什么叫数据与程序的逻辑独立性？为什么数据库系统具有数据与程序的独立性？答：数据与程序的逻辑独立性：当模式改变时（例如增加新的关系、新的属性、改变属性的数据类型等），由数据库管理员对各个外模式／模式的映像做相应改变，可以使外模式保持不变。应用程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证了数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性。数据与程序的物理独立性：当数据库的存储结构改变了，由数据库管理员对模式／内模式映像做相应改变，可以使模式保持不变，从而应用程序也不必改变，保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性。数据库管理系统在三级模式之间提供的两层映像保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。第2章关系数据库1．试述关系模型的三个组成部分。答：关系模型由关系数据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成。3、（1）域，笛卡尔积，关系，元祖，属性（2）主码，候选码，外部码主码：若一个关系有多个候选码，则选定其中一个为主码候选码：若关系中的某一属性组的值能够唯一的标识一个元组外部码：（3）关系模式，关系，关系数据库关系：关系是笛卡尔积的有限子集，是一个二维表关系模式：是对关系的描述关系数据库：在一个给定的应用领域中（关系模式），所有实体及实体之间的联系（关系）的关系的集合构成一个关系数据库关系模式是静态的，关系是动态的，关系模式是型，关系是值，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。4．试述关系模型的完整性规则。在参照完整性中，为什么外部码属性的值也可以为空？什么情况下才可以为空？答：实体完整性规则是指若属性A是基本关系R的主属性，则属性A不能取空值。若属性(或属性组)F是基本关系R的外码，它与基本关系S的主码Ks相对应(基本关系R和S不一定是不同的关系)，则对于R中每个元组在F上的值必须为：或者取空值(F的每个属性值均为空值)；或者等于S中某个元组的主码值。即属性F本身不是主属性，则可以取空值，否则不能取空值。6．试述等值连接与自然连接的区别和联系。答：连接运算符是“=”的连接运算称为等值连接。它是从关系R与S的广义笛卡尔积中选取A，B属性值相等的那些元组自然连接是一种特殊的等值连接，它要求两个关系中进行比较的分量必须是相同的属性组，并且在结果中把重复的属性列去掉。7．关系代数的基本运算有哪些?如何用这些基本运算来表示其他运算?答：并、差、笛卡尔积、投影和选择5种运算为基本的运算。其他3种运算，即交、连接和除，均可以用这5种基本运算来表达。第3章关系数据库标准语言SQL3．用sQL语句建立第二章习题5中的4个表。答：对于S表：S(SNO,SNAME,STATUS,CITY);建S表：CREATETABLES(SnoC(2)UNIQUE，SnameC(6)，StatusC(2)，CityC(4));对于P表：P(PNO,PNAME,COLOR,WEIGHT);建P表：CREATETABLEP(PnoC(2)UNIQUE，PnameC(6)，COLORC(2)，WEIGHTINT);对于J表：J(JNO,JNAME,CITY）;建J表：CREATETABLEJ(JnoC(2)UNlQUE，JNAMEC(8)，CITYC(4))对于sPJ表：sPJ(sNo,PNo,JNo,QTY）;建SPJ表：SPJ(SNO,PNO,JNO,QTY)CREATETABLESPJ(SnoC(2)，PnoC(2)，JNOC(2)，QTYINT))4.针对上题中建立的4个表试用sQL语言完成第二章习题5中的查询。(l）求供应工程Jl零件的供应商号码SNO;SELECTDISTSNOFROMSPJWHEREJNO=’J1’(2）求供应工程Jl零件Pl的供应商号码SNO;SELECTDISTSNOFROMSPJWHEREJNO='J1'ANDPNO='P1'(3）求供应工程Jl零件为红色的供应商号码SNO;SELECTSNOFROMSPJ,PWHEREJNO='J1'ANDSPJ.PNO=P.PNOANDCOLOR='红'(4）求没有使用天津供应商生产的红色零件的工程号JNO;SELECTDISTJNOFROMSPJWHEREJNONOTIN(SELEJNOFROMSPJ,P,SWHERES.CITY='天津'ANDCOLOR='红'ANDS.SNO=SPJ.SNOANDP.PNO=SPJ.PNO)。(5）求至少用了供应商Sl所供应的全部零件的工程号JNO;由于VFP不允许子查询嵌套太深，将查询分为两步A、查询S1供应商供应的零件号SELECTDISTPNOFROMSPJWHERESNO='S1'结果是（P1，P2）B、查询哪一个工程既使用P1零件又使用P2零件。SELECTJNOFROMSPJWHEREPNO='P1'ANDJNOIN(SELECTJNOFROMSPJWHEREPNO='P2')5．针对习题3中的四个表试用SQL语言完成以下各项操作：(1)找出所有供应商的姓名和所在城市。SELECTSNAME,CITYFROMS(2)找出所有零件的名称、颜色、重量。SELECTPNAME,COLOR,WEIGHTFROMP(3)找出使用供应商S1所供应零件的工程号码。SELECTDISTJNOFROMSPJWHERESNO='S1'(4)找出工程项目J2使用的各种零件的名称及其数量。SELECTPNAME,QTYFROMSPJ,PWHEREP.PNO=SPJ.PNOANDSPJ.JNO='J2'(5)找出上海厂商供应的所有零件号码。SELECTPNOFROMSPJ,SWHERES.SNO=SPJ.SNOANDCITY='上海'(6)出使用上海产的零件的工程名称。SELECTJNAMEFROMSPJ,S,JWHERES.SNO=SPJ.SNOANDS.CITY='上海'ANDJ.JNO=SPJ.JNO(7)找出没有使用天津产的零件的工程号码。注意:SELECTDISPJNOFROMSPJWHEREJNONOTIN(SELECTDISTJNOFROMSPJ,SWHERES.SNO=SPJ.SNOANDS.CITY='天津')适用于JNO是唯一或不唯一的情况.注意:SELECTDISTJNOFROMSPJ,SWHERES.SNO=SPJ.SNOANDS.CITY'天津'适用于JNO是唯一的情况(8)把全部红色零件的颜色改成蓝色。UPDATEPSETCOLOR='蓝'WHERECOLOR='红'(9)由S5供给J4的零件P6改为由S3供应。UPDATESPJSETSNO='S3'WHERESNO='S5'ANDJNO='J4'ANDPNO='P6'(10)从供应商关系中删除供应商号是S2的记录，并从供应情况关系中删除相应的记录。A、DELETEFROMSWHERESNO=’S2’B、DELETEFROMSPJWHERESNO=‘S2’(11)请将(S2，J6，P4，200)插入供应情况关系。INSERTINTOSPJVALUES（‘S2’，‘J6’，‘P4’，200）6．什么是基本表？什么是视图？答两者的区别和联系是什么？基本表是本身独立存在的表，在sQL中一个关系就对应一个表。视图是从一个或几个基本表导出的表。视图本身不独立存储在数据库中，是一个虚表。即数据库中只存放视图的定义而不存放视图对应的数据，