數(shù)據(jù)庫系統(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、作用及三個要素。試述數(shù)據(jù)模型的概念、作用及三個要素。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，它是對現(xiàn)實世界數(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，它是對現(xiàn)

2、實世界數(shù)據(jù)特征的抽象。象。一般地，一個數(shù)據(jù)庫的基本數(shù)據(jù)模型至少必須包含以下三個組成部分：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)一般地，一個數(shù)據(jù)庫的基本數(shù)據(jù)模型至少必須包含以下三個組成部分：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)是指所研究的對象類型的集合。這些對象是數(shù)據(jù)庫的組成成分。是指所研究的對象類型的集合。這些對象是數(shù)據(jù)庫的組成成分。2）數(shù)據(jù)操作）數(shù)據(jù)操作數(shù)據(jù)操作是指對數(shù)據(jù)庫中各種對象的實例允許執(zhí)行的操作集合，包括操作和有關(guān)

3、的操數(shù)據(jù)操作是指對數(shù)據(jù)庫中各種對象的實例允許執(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)是對系統(tǒng)靜態(tài)時特性的描述；數(shù)據(jù)操作時對系統(tǒng)動態(tài)特性的描述。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是對系統(tǒng)靜態(tài)時特性的描述；數(shù)據(jù)操作時對系統(tǒng)動態(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?；?，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。試述各種數(shù)據(jù)模型的優(yōu)缺點。答：層次模型優(yōu)點：答：層次模型優(yōu)點：1）概念簡單、層次清晰，易于理解；）概念簡單、層次清晰，易于理解；2）數(shù)據(jù)庫的安全性是由）數(shù)據(jù)庫的安全性是由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)獨立，減少了程序編寫和維護(hù)的工作量。）數(shù)據(jù)獨立，減少了程序編寫和維護(hù)的工作量。5）當(dāng)數(shù)據(jù)庫包含了大量具有當(dāng)數(shù)據(jù)庫包含了大量具有1︰M聯(lián)系的數(shù)據(jù)，并且用戶所要求的大量事務(wù)使用聯(lián)系聯(lián)系的數(shù)據(jù)，并且用戶所要求的大量事務(wù)使用聯(lián)系固定的數(shù)據(jù)時，層次數(shù)據(jù)庫模型效率非常高。固定的數(shù)據(jù)時，層次數(shù)據(jù)庫模型效率非常高。層次模型缺點：層次模型缺點：1)1)在層次模型中，處理非層次性聯(lián)系如多對多比

6、較麻煩在層次模型中，處理非層次性聯(lián)系如多對多比較麻煩只能通過引入冗余結(jié)點或虛只能通過引入冗余結(jié)點或虛擬結(jié)點來實現(xiàn)擬結(jié)點來實現(xiàn)2）缺乏結(jié)構(gòu)獨立性，查詢子結(jié)點必須通過父結(jié)點）缺乏結(jié)構(gòu)獨立性，查詢子結(jié)點必須通過父結(jié)點3）實現(xiàn)復(fù)雜，難于管理。設(shè)計人員）實現(xiàn)復(fù)雜，難于管理。設(shè)計人員必須對數(shù)據(jù)的物理存儲特性有非常深入的了解，必須對數(shù)據(jù)的物理存儲特性有非常深入的了解，另外系統(tǒng)另外系統(tǒng)對插入和刪除有較多限制。對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：網(wǎng)狀模型優(yōu)點：1）概念簡單概念簡單2）對更多聯(lián)系類型的處理。對更多聯(lián)系類型的處理。M：N聯(lián)系在網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫模型中比在層次數(shù)據(jù)模型中更聯(lián)系在網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫模型中比在層次數(shù)據(jù)模型中更易實現(xiàn)。易實現(xiàn)。3）數(shù)據(jù)訪問的靈活性。一個應(yīng)用程序可以訪問一個首記錄和一個系中所有的屬記數(shù)據(jù)訪問的靈活性。一個應(yīng)用程序可以訪問一個首記錄和一個系中所有的屬記錄。錄。4）提高了數(shù)據(jù)庫的完整性。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫模型加強了數(shù)據(jù)庫的完整性，因為用戶必提高了數(shù)據(jù)庫

8、的完整性。網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫模型加強了數(shù)據(jù)庫的完整性，因為用戶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擴展的通用標(biāo)擴展的通用標(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型的數(shù)據(jù)，來自同一個域。列是同質(zhì)的，即每一列中的分量是同一類型的數(shù)據(jù)，來

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

10、部分。試述關(guān)系模型的三個組成部分。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)語言的特點和分類。試述關(guān)系數(shù)據(jù)語言的特點和分類。答：關(guān)系數(shù)據(jù)語言可以分為三類：答：關(guān)系數(shù)據(jù)語言可以分為三類：關(guān)系代數(shù)語言。關(guān)系代數(shù)語言。關(guān)系演算語言：元組關(guān)系演算語言和域關(guān)系演算語言。關(guān)系演算語言：元組關(guān)系演算語言和域關(guān)系演算語言。SQLSQL：具有關(guān)系代

11、數(shù)和關(guān)系演算雙重特點的語言。：具有關(guān)系代數(shù)和關(guān)系演算雙重特點的語言。這些關(guān)系數(shù)據(jù)語言的共同特點是，語言具有完備的表達(dá)能力，是非過程化的集合操作語這些關(guān)系數(shù)據(jù)語言的共同特點是，語言具有完備的表達(dá)能力，是非過程化的集合操作語言，功能強，能夠嵌入高級語言中使用。言，功能強，能夠嵌入高級語言中使用。9關(guān)系模型的三個組成部分關(guān)系模型的三個組成部分答：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)系模型有三類完整性：實體完整性、參照完整性、用戶定義的完整性關(guān)系模型有三類完整性：實體完整性、參照完整性、用戶定義的完整性1）實體完整性規(guī)則：若屬性）實體完整性規(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相對應(yīng)（基本關(guān)系相對應(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），則對于，則對于R中的每個元組在中的每個元組在F上的值必須上的值必須為：或者取空值（為：或者取空值（F的每個屬性值均為空值）的每個屬性值均為空值）；或者等于；或者等于S中某個元組的主碼值。中某個元組的主碼值。3）用戶定義的完整性：用戶針對某一具體數(shù)據(jù)庫的約束條件，它反映某一具體應(yīng)用所涉）用戶定義的完整性：

14、用戶針對某一具體數(shù)據(jù)庫的約束條件，它反映某一具體應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)必須滿足的語義要求。及的數(shù)據(jù)必須滿足的語義要求。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：連接運算符是“答：連接運算符是“=”的連接運算稱為等值連接。它是從關(guān)系”的連接運算稱為等值連接。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：解釋如下術(shù)語：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)類型的值的集合。域：一組具有相同數(shù)據(jù)類型的值的集合。笛卡爾積：給定一組域笛卡爾積：給定一組域D