數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)與應(yīng)用課后習(xí)題答案

1、第二章第二章關(guān)系數(shù)據(jù)模型關(guān)系數(shù)據(jù)模型1試述數(shù)據(jù)模型的概念、作用及三個(gè)要素。試述數(shù)據(jù)模型的概念、作用及三個(gè)要素。答：答：數(shù)據(jù)模型是嚴(yán)格定義的一組概念的集合。這些概念精確地描述了系統(tǒng)的靜態(tài)特征、動(dòng)數(shù)據(jù)模型是嚴(yán)格定義的一組概念的集合。這些概念精確地描述了系統(tǒng)的靜態(tài)特征、動(dòng)態(tài)特征和完整性約束條件。態(tài)特征和完整性約束條件。數(shù)據(jù)模型的目的是為了表示數(shù)據(jù)并使數(shù)據(jù)容易理解，它是對(duì)現(xiàn)實(shí)世界數(shù)據(jù)特征的抽數(shù)據(jù)模型的目的是為了表示數(shù)據(jù)并使數(shù)據(jù)容易理解，它是對(duì)現(xiàn)

2、實(shí)世界數(shù)據(jù)特征的抽象。象。一般地，一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的基本數(shù)據(jù)模型至少必須包含以下三個(gè)組成部分：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)一般地，一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的基本數(shù)據(jù)模型至少必須包含以下三個(gè)組成部分：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)操作和完整性約束。據(jù)操作和完整性約束。1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指所研究的對(duì)象類(lèi)型的集合。這些對(duì)象是數(shù)據(jù)庫(kù)的組成成分。是指所研究的對(duì)象類(lèi)型的集合。這些對(duì)象是數(shù)據(jù)庫(kù)的組成成分。2）數(shù)據(jù)操作）數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)操作是指對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中各種對(duì)象的實(shí)例允許執(zhí)行的操作集合，包括操作和有關(guān)

3、的操數(shù)據(jù)操作是指對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中各種對(duì)象的實(shí)例允許執(zhí)行的操作集合，包括操作和有關(guān)的操作規(guī)則。作規(guī)則。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)時(shí)特性的描述；數(shù)據(jù)操作時(shí)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的描述。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)時(shí)特性的描述；數(shù)據(jù)操作時(shí)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的描述。3）數(shù)據(jù)的完整性約束條件）數(shù)據(jù)的完整性約束條件數(shù)據(jù)的完整性約束條件是一組完整性規(guī)則的集合。完整性規(guī)則是給定的數(shù)據(jù)模型中數(shù)數(shù)據(jù)的完整性約束條件是一組完整性規(guī)則的集合。完整性規(guī)則是給定的數(shù)據(jù)模型中數(shù)據(jù)及其聯(lián)系所具有的制

4、約和依存規(guī)則，用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)以及狀態(tài)的變據(jù)及其聯(lián)系所具有的制約和依存規(guī)則，用以限定符合數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)庫(kù)狀態(tài)以及狀態(tài)的變化，以保證數(shù)據(jù)的正確、有效、相容。化，以保證數(shù)據(jù)的正確、有效、相容。2試述各種數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點(diǎn)。試述各種數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點(diǎn)。答：層次模型優(yōu)點(diǎn)：答：層次模型優(yōu)點(diǎn)：1）概念簡(jiǎn)單、層次清晰，易于理解；）概念簡(jiǎn)單、層次清晰，易于理解；2）數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性是由）數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性是由DBMSDBMS提供并保證的提供并保證

5、的3）提供了良好的完整性支持。）提供了良好的完整性支持。4）數(shù)據(jù)獨(dú)立，減少了程序編寫(xiě)和維護(hù)的工作量。）數(shù)據(jù)獨(dú)立，減少了程序編寫(xiě)和維護(hù)的工作量。5）當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)包含了大量具有當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)包含了大量具有1︰M聯(lián)系的數(shù)據(jù)，并且用戶(hù)所要求的大量事務(wù)使用聯(lián)系聯(lián)系的數(shù)據(jù)，并且用戶(hù)所要求的大量事務(wù)使用聯(lián)系固定的數(shù)據(jù)時(shí)，層次數(shù)據(jù)庫(kù)模型效率非常高。固定的數(shù)據(jù)時(shí)，層次數(shù)據(jù)庫(kù)模型效率非常高。層次模型缺點(diǎn)：層次模型缺點(diǎn)：1)1)在層次模型中，處理非層次性聯(lián)系如多對(duì)多比

6、較麻煩在層次模型中，處理非層次性聯(lián)系如多對(duì)多比較麻煩只能通過(guò)引入冗余結(jié)點(diǎn)或虛只能通過(guò)引入冗余結(jié)點(diǎn)或虛擬結(jié)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)擬結(jié)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)2）缺乏結(jié)構(gòu)獨(dú)立性，查詢(xún)子結(jié)點(diǎn)必須通過(guò)父結(jié)點(diǎn)）缺乏結(jié)構(gòu)獨(dú)立性，查詢(xún)子結(jié)點(diǎn)必須通過(guò)父結(jié)點(diǎn)3）實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，難于管理。設(shè)計(jì)人員）實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，難于管理。設(shè)計(jì)人員必須對(duì)數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)特性有非常深入的了解，必須對(duì)數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)特性有非常深入的了解，另外系統(tǒng)另外系統(tǒng)對(duì)插入和刪除有較多限制。對(duì)插入和刪除有較多限制。4）缺乏標(biāo)準(zhǔn)。）缺乏

7、標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)狀模型優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)狀模型優(yōu)點(diǎn)：1）概念簡(jiǎn)單概念簡(jiǎn)單2）對(duì)更多聯(lián)系類(lèi)型的處理。對(duì)更多聯(lián)系類(lèi)型的處理。M：N聯(lián)系在網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)模型中比在層次數(shù)據(jù)模型中更聯(lián)系在網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)模型中比在層次數(shù)據(jù)模型中更易實(shí)現(xiàn)。易實(shí)現(xiàn)。3）數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)的靈活性。一個(gè)應(yīng)用程序可以訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)首記錄和一個(gè)系中所有的屬記數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)的靈活性。一個(gè)應(yīng)用程序可以訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)首記錄和一個(gè)系中所有的屬記錄。錄。4）提高了數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)模型加強(qiáng)了數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性，因?yàn)橛脩?hù)必提高了數(shù)據(jù)庫(kù)

8、的完整性。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫(kù)模型加強(qiáng)了數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性，因?yàn)橛脩?hù)必須首先定義首記錄，然后才能定義屬記錄。須首先定義首記錄，然后才能定義屬記錄。5）符合標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型基于由符合標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)模型基于由DBTGCODASYLDBTGCODASYL提出和提出和ANSI.SPARCANSI.SPARC擴(kuò)展的通用標(biāo)擴(kuò)展的通用標(biāo)準(zhǔn)。準(zhǔn)。答：①答：①列是同質(zhì)的，即每一列中的分量是同一類(lèi)型的數(shù)據(jù)，來(lái)自同一個(gè)域。列是同質(zhì)的，即每一列中的分量是同一類(lèi)型的數(shù)據(jù)，來(lái)

9、自同一個(gè)域。②不同的列可以出自同一個(gè)域，稱(chēng)其中的每一列為一個(gè)屬性，不同的屬性要給予不同②不同的列可以出自同一個(gè)域，稱(chēng)其中的每一列為一個(gè)屬性，不同的屬性要給予不同的屬性名。的屬性名。③列的順序無(wú)所謂。③列的順序無(wú)所謂。④任意兩個(gè)元組不能完全相同。④任意兩個(gè)元組不能完全相同。⑤行的順序無(wú)所謂。⑤行的順序無(wú)所謂。⑥分量必須取原子值，即每一個(gè)分量必須是不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)。⑥分量必須取原子值，即每一個(gè)分量必須是不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)。7試述關(guān)系模型的三個(gè)組成

10、部分。試述關(guān)系模型的三個(gè)組成部分。答：關(guān)系模型由關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、關(guān)系操作集合和關(guān)系完整性約束三部分組成。答：關(guān)系模型由關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、關(guān)系操作集合和關(guān)系完整性約束三部分組成。8試述關(guān)系數(shù)據(jù)語(yǔ)言的特點(diǎn)和分類(lèi)。試述關(guān)系數(shù)據(jù)語(yǔ)言的特點(diǎn)和分類(lèi)。答：關(guān)系數(shù)據(jù)語(yǔ)言可以分為三類(lèi)：答：關(guān)系數(shù)據(jù)語(yǔ)言可以分為三類(lèi)：關(guān)系代數(shù)語(yǔ)言。關(guān)系代數(shù)語(yǔ)言。關(guān)系演算語(yǔ)言：元組關(guān)系演算語(yǔ)言和域關(guān)系演算語(yǔ)言。關(guān)系演算語(yǔ)言：元組關(guān)系演算語(yǔ)言和域關(guān)系演算語(yǔ)言。SQLSQL：具有關(guān)系代

11、數(shù)和關(guān)系演算雙重特點(diǎn)的語(yǔ)言。：具有關(guān)系代數(shù)和關(guān)系演算雙重特點(diǎn)的語(yǔ)言。這些關(guān)系數(shù)據(jù)語(yǔ)言的共同特點(diǎn)是，語(yǔ)言具有完備的表達(dá)能力，是非過(guò)程化的集合操作語(yǔ)這些關(guān)系數(shù)據(jù)語(yǔ)言的共同特點(diǎn)是，語(yǔ)言具有完備的表達(dá)能力，是非過(guò)程化的集合操作語(yǔ)言，功能強(qiáng)，能夠嵌入高級(jí)語(yǔ)言中使用。言，功能強(qiáng)，能夠嵌入高級(jí)語(yǔ)言中使用。9關(guān)系模型的三個(gè)組成部分關(guān)系模型的三個(gè)組成部分答：關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，關(guān)系數(shù)據(jù)操作，關(guān)系完整性約束條件。答：關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，關(guān)系數(shù)據(jù)操作，關(guān)系完整性約束條件

12、。1010試述關(guān)系模型的完整性約束條件。試述關(guān)系模型的完整性約束條件。關(guān)系模型有三類(lèi)完整性：實(shí)體完整性、參照完整性、用戶(hù)定義的完整性關(guān)系模型有三類(lèi)完整性：實(shí)體完整性、參照完整性、用戶(hù)定義的完整性1）實(shí)體完整性規(guī)則：若屬性）實(shí)體完整性規(guī)則：若屬性A是基本關(guān)系是基本關(guān)系R的主屬性，則屬性的主屬性，則屬性A不能取空值。不能取空值。2）參照完整性規(guī)則：若屬性（或?qū)傩越M））參照完整性規(guī)則：若屬性（或?qū)傩越M）F是基本關(guān)系是基本關(guān)系R的外碼，它與基本

13、關(guān)系的外碼，它與基本關(guān)系S的主碼的主碼KSKS相對(duì)應(yīng)（基本關(guān)系相對(duì)應(yīng)（基本關(guān)系R和關(guān)系和關(guān)系S不一定是不同的關(guān)系）不一定是不同的關(guān)系），則對(duì)于，則對(duì)于R中的每個(gè)元組在中的每個(gè)元組在F上的值必須上的值必須為：或者取空值（為：或者取空值（F的每個(gè)屬性值均為空值）的每個(gè)屬性值均為空值）；或者等于；或者等于S中某個(gè)元組的主碼值。中某個(gè)元組的主碼值。3）用戶(hù)定義的完整性：用戶(hù)針對(duì)某一具體數(shù)據(jù)庫(kù)的約束條件，它反映某一具體應(yīng)用所涉）用戶(hù)定義的完整性：

14、用戶(hù)針對(duì)某一具體數(shù)據(jù)庫(kù)的約束條件，它反映某一具體應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)必須滿(mǎn)足的語(yǔ)義要求。及的數(shù)據(jù)必須滿(mǎn)足的語(yǔ)義要求。1111試述等值連接與自然連接的區(qū)別和聯(lián)系。試述等值連接與自然連接的區(qū)別和聯(lián)系。答：連接運(yùn)算符是“答：連接運(yùn)算符是“=”的連接運(yùn)算稱(chēng)為等值連接。它是從關(guān)系”的連接運(yùn)算稱(chēng)為等值連接。它是從關(guān)系R與S的廣義笛卡爾積中選取的廣義笛卡爾積中選取A，B屬性值相等的那些元組。屬性值相等的那些元組。自然連接是一種特殊的等值連接，它要求兩個(gè)關(guān)

15、系中進(jìn)行比較的分量必須是相同的屬性自然連接是一種特殊的等值連接，它要求兩個(gè)關(guān)系中進(jìn)行比較的分量必須是相同的屬性組，并且在結(jié)果中把重復(fù)的屬性列去掉。組，并且在結(jié)果中把重復(fù)的屬性列去掉。1212解釋如下術(shù)語(yǔ)：解釋如下術(shù)語(yǔ)：域、笛卡爾積、關(guān)系、鍵、候選鍵、主鍵、外鍵、關(guān)系模式。域、笛卡爾積、關(guān)系、鍵、候選鍵、主鍵、外鍵、關(guān)系模式。域：一組具有相同數(shù)據(jù)類(lèi)型的值的集合。域：一組具有相同數(shù)據(jù)類(lèi)型的值的集合。笛卡爾積：給定一組域笛卡爾積：給定一組域D