习题答案 第一章
一、选择题
1.A 2.C 3.C 4.B 5.C 6.A 7.B 8.D 9.A 10.C 11.D 12.C 13.C 14.A 15.B 16.C
17.D 18.A 19.A 20.C 二、填空题 1．数据
2．人工管理 文件系统 数据库系统 3．数据结构化
4．数据的冗余度高 数据的不一致性 数据的联系弱 5．物理数据独立性 6．逻辑数据独立性
7．数据的恢复 并发控制 数据完整性控制 数据安全性控制 8．低 高
9．数据库管理系统(DBMS) 10．层次型 网状型 关系型
1l.比较真实地描述现实世界 容易为人所理解 便于在计算机上实现
12．实体 记录
13．属性 字段(数据项) 14．码
15．物理数据描述 逻辑数据描述 物理数据描述 逻辑数据描述 16.域
17．一对一 一对多 多对多 18．数据模型 19．ER 模型
20．层次模型 网状模型 关系模型 2l. 数据操纵 完整性约束 22．方框 菱形 椭圆 23．层次模型 一对多 24．网状模型 25．关系模型
26．冗余结点 虚拟结点 27．邻接法 链接法 28．关系模式
29．外模式 内模式 内模式 30．三级模式 两级映象
31．外模式(用户模式、子模式)概念模式(模式)内模式 32．应用程序 数据 33．逻辑 物理
34．交互(或自含) 宿主(或嵌入) 35．DDL 36．DML
37．数据库 硬件 软件 数据库用户 38．DBMS DBA 39．数据库
40．DBA 专业用户 应用程序员 最终用户 41．DBA
42．应用程序的人员
43．最终用户
44．数据库模式 数据库查询 45．应用程序 应用界面 46．最终用户 三、问答题
1．答：数据库系统是在文件系统的基础上发展起来的，数据的结构化是数据库与文件系统的根本区别。
在文件系统中，相互独立的文件的记录内部是有结构的，但记录之间没有联系，往往只针对某应用；数据的最小存储单位是记录，不能细到数据项。
在数据库系统中不仅要考虑到某一应用的数据结构，还要考虑到整个组织的数据结构，具有整体的结构化。存取数据的方式也很灵活，可以存取数据库中的某一数据项，一组数组项，一个记录或一组记录。 2．答：数据模型(Data Model)是现实世界数据特征的抽象，或者说是现实世界的数据模拟。数据库中，用数据模型来抽象地表示现实世界的数据和信息。数据模型的三要素是：数据结构、数据操作及完整性约束条件。 3．答：数据库系统采用“三级模式和两极映射”保证了数据库中的数据具 有较高的逻辑独立性和物理独立性。其优点是当数据的逻辑结构变了，用户程序可以不变。当数据的物理结构改变了，应用程序也可以不变。 4．答：数据库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，使得当数据的逻辑结构变了，用户程序可以不变。数据库的物理独立性是指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据是相互独立的，使得当数据的物理结构改变了，应用程序也可以不变。
数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别，将数据的具体组织留给DBMS管理，使用户能逻辑地抽象地组织数据，而不必关心数据在计算机上的具体表示方式和存储方式。为了能够在内部实现三个抽象层次的联系和转换，数据库系统在三级模式之间提供了两极映象：外模式／模式的映象、模式／内模式的映象。
5．答：数据库系统是指引入了数据库的计算机系统。由硬件平台、数据库、DBMS(及其开发工具)、应用系统、DBA(数据库管理员)和用户组成。 6．答：DBA的职责是：决定数据库中的信息内容和信息结构；决定数据库的存储结构和存取策略；定义数据的安全性和完整性约束条件；监控数据库的使用和运行；数据库的改造和重组重构。
7．答：系统程序员的职责是系统的需求分析和规范说明，要和用户及DBA相结合，确定系统的硬件软件配置，并参与数据库系统的设计。 数据库设计员的职责是负责数据库中数据的确定、数据库各模式的设计。
应用程序员的职责是负责设计和编写应用系统的程序模块，并进行调试 和安装。 四、综合题
1．解：飞机航行班次的座位和旅客之间的“乘座”联系是一个一对一的联系，如附图1-1所示，其中： 航行班次(航班号，座位) 旅客(身份证号，姓名)
病房和病人之间的“住院”联系是一个一对多的联系，如附图1-2所示。 其中：
病房(病房号，科室，医生) 病人(姓名，病房号)
维修人员和设备之间的“维修”联系是——个多对多的联系，如附图l-3 所示，其中：
维修人员(职工号，姓名，职称)
设备(设备号，设备名，生产厂，日期)
2．解：有四个实体：产品、零件、材料和仓库，其中各实体的属性如下：
产品(产品号，产品名，价格) 零件(零件号，零件名，颜色，规格) 材料(材料名，价格)
仓库(仓库号，地点，面积)
各实体之间的联系有：产品和材料之间的“使用”联系；材料和仓库之间的“存放”联系；零件和材料之间的“消耗”联系；产品和材料之间的“构成”联系。其中“消耗”联系有一个耗用量属性，“存放”联系有一个存放量属性。
通过上述分析，某工厂产品、零件、材料、仓库的ER模型如附图1-4 所示。
3．解：根据题意应有三个实体：商店、职工、商品，其中各实体的属性如下：
商店(商店号，商店名，地址，负责人) 商品(商品号，商品名，产地，价格) 职工(职工号，姓名，性别，工资)
各实体之间的联系有：职工和商店之间的“聘用”联系；商店和商品之间
的“经营”联系；职工和商品之间的“销售”联系。其中“聘用”联系有一个来店时间属性，“经营”联系有一个月销量属性。
通过上述分析，某百货公司的商店、职工、商品的ER模型如附图l-5所示。
第二章
一、选择题
1．D 2．C 3．D 4．A 5．C 6．B 7．C 8．A 9．A 10．B 11．C 12.D 13.D 14.B 15.A 二、填空题
1．关系的数据结构 关系操作集合 关系的完整性约束 2．实体完整性 参照完整性 用户定义完整性 3．并 差 笛卡儿积 投影 选择 4．等值连接 自然连接 5. φ1?φ2 ?φ1 6．安全表达式
7．关系代数运算 元组演算 域演算 等价的 相互转换 三、问答题
1．答：关系代数的五个基本操作为：并、差、笛卡儿积、投影和选择。其它的操作都可以由5个基本的操作导出，因此它们构成了关系代数完备的操作集。
①两个关系R与S的交运算等价于： R∩S＝R-(R-S) 或 R∩S=S-(S-R)
②两个关系R与S的F(条件)连接运算等价于： R∞S=σF(R×S) F
③两个关系R与S的自然连接运算等价于：
设R与S的公共属性为：A1，?，An，从R×S中挑选出R.A1=S.A1， ?R.AK=S.AK的元组，再去掉S.Al，?，S.AK，即可写出等价的表达式如下： R∞S＝πil．…im(σR.A1=S.A1,?,R.AK=S.AK(R×S)) ④两个关系R与S的除法运算等价于：
给定关系R(X，Y)和S(Y，Z)，X、Y、Z为属性组，设R与S的元数分别为r与s(设r>s>0)。为了便于讨论和理解，假定S的属性为R中的后s个属性，并假定Z＝φ，其中，X＝A1，?，Ar-s,Y＝Ar-s+1，?,Ar，那么R÷S是一个(r-s)的元组的集合。那么，R÷S等价的表达式如下： R÷S＝πx(R)-πx((πx(R)×S)-R)
分析l：结果集应包含在πx(R)去掉S关系中的属性列的元组的集合。 分析2：R÷S应当满足元组在X＝A1，?，Ar-s上的分量值x的象集Yx包含S在Y上投影的集合。(πx(R)×S)-R为计算πx(R)×S不在R中的元组。 其中，Yx为X在R中的象集，x=tr[X]。且结果集的属性组为X。 2．答：与普通的表格、文件相比，关系有如下不同： 在数据库系统中，关系的每一个属性都是不可再分的。 关系中不允许出现重复元组。
关系是一个集合，其行列顺序无关。
3．答：笛卡尔积是一个基本操作。相当于将两个关系R，S进行无条件的连接操作。而θ连接是一个组合操作，相当于将两个关系R，S进行条件的连接操作。即从R×S中选取满足θ条件的元组作为新关系的元组。当连接运算符“θ”为“=”时，称为等值连接。而自然连接是—种特殊的等值连接，它要求两个关系中进行比较的分量具有相同的属性组，并且去掉重复属性列。
4．答：若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上的值可以取空值。或者等于S中某个元组的主码值。换句话说，如果F本身不是—个主属性，则能取空值，否则不能取空值。
例如，学生数据库中，的关系模式如下：