数据库系统概论期末考试试卷

课程名称： 数据库系统概论
考试形式： 闭卷
考试时间： 120 分钟
满分： 100 分
考试范围： 《数据库系统概论》第 6 版，第 1 章至第 7 章
说明： 本试卷不考 E-R 图。

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一、单选题（15 题，每题 2 分，共 30 分）

1. 数据库系统的核心软件是（ ）。
   A. 操作系统
   B. 数据库管理系统
   C. 编译系统
   D. 应用程序

2. 数据库系统与文件系统相比，最主要的优点是（ ）。
   A. 数据冗余更高
   B. 数据共享性好、独立性高
   C. 数据只能顺序存取
   D. 不需要安全控制

3. 数据库系统的三级模式结构是指（ ）。
   A. 外模式、模式、内模式
   B. 概念模式、逻辑模式、物理模式
   C. 用户模式、系统模式、存储模式
   D. 关系模式、网状模式、层次模式

4. 关系模型的数据结构是（ ）。
   A. 树
   B. 图
   C. 二维表
   D. 文件

5. 在关系中，能唯一标识一个元组的属性或属性组称为（ ）。
   A. 外码
   B. 候选码
   C. 域
   D. 分量

6. 关系代数中，投影运算的作用是（ ）。
   A. 选出满足条件的行
   B. 选出指定的列
   C. 连接两个关系
   D. 对元组排序

7. SQL 中用于修改表结构的语句是（ ）。
   A. UPDATE
   B. ALTER TABLE
   C. DELETE
   D. SELECT

8. 若要删除表中满足条件的元组，应使用（ ）。
   A. DROP
   B. DELETE
   C. ALTER
   D. CREATE

9. SQL 查询中，WHERE 子句的作用是（ ）。
   A. 对查询结果排序
   B. 对分组结果筛选
   C. 对元组进行条件筛选
   D. 定义视图

10. 聚集函数 COUNT(*) 的含义是（ ）。
    A. 统计某列非空值个数
    B. 统计元组个数
    C. 求平均值
    D. 求最大值

11. SQL 中用于收回权限的语句是（ ）。
    A. GRANT
    B. REVOKE
    C. CHECK
    D. COMMIT

12. 实体完整性要求主码属性（ ）。
    A. 可以为空
    B. 不能取空值
    C. 可以重复
    D. 可以由系统任意指定

13. 设关系模式 R(A, B, C)，若 A→B，B→C，则 A→C 体现的是函数依赖的（ ）。
    A. 自反律
    B. 增广律
    C. 传递律
    D. 分解律

14. 若关系模式中存在非主属性对候选码的部分函数依赖，则该关系模式不满足（ ）。
    A. 1NF
    B. 2NF
    C. 3NF
    D. BCNF

15. 数据库设计中，将关系模式进一步确定存储结构和存取方法的阶段是（ ）。
    A. 需求分析
    B. 概念结构设计
    C. 逻辑结构设计
    D. 物理结构设计

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二、多选题（5 题，每题 2 分，共 10 分）

1. 数据库系统通常由（ ）组成。
   A. 数据库
   B. 数据库管理系统
   C. 应用程序
   D. 数据库管理员

2. 数据模型通常包括（ ）。
   A. 数据结构
   B. 数据操作
   C. 完整性约束
   D. 数据存储设备

3. 下列属于 SQL 数据定义语句的有（ ）。
   A. CREATE TABLE
   B. ALTER TABLE
   C. DROP TABLE
   D. INSERT

4. 关系完整性约束主要包括（ ）。
   A. 实体完整性
   B. 参照完整性
   C. 用户定义完整性
   D. 并发完整性

5. 数据库安全性控制方法包括（ ）。
   A. 用户身份鉴别
   B. 存取权限控制
   C. 视图机制
   D. 审计

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三、判断题（10 题，每题 1 分，共 10 分）

1. 数据库系统可以减少数据冗余，提高数据共享性。（ ）

2. 数据库的逻辑独立性是指内模式改变时，模式可以保持不变。（ ）

3. 关系中的元组顺序不影响关系的含义。（ ）

4. 关系中的每个属性都必须是不可再分的数据项。（ ）

5. SQL 只能用于查询数据，不能用于定义数据库结构。（ ）

6. GROUP BY 子句用于对查询结果进行分组。（ ）

7. HAVING 子句通常用于对分组后的结果进行条件筛选。（ ）

8. 外码的取值必须与被参照关系的主码值完全一致，不能取空值。（ ）

9. 满足 BCNF 的关系模式一定满足 3NF。（ ）

10. 数据库完整性控制的目的是防止非法用户访问数据库。（ ）

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四、填空题（10 题，每题 1 分，共 10 分）

1. 数据库管理系统的英文缩写是 ________。

2. 数据库系统的三级模式结构中，描述数据库物理存储结构的是 ________。

3. 关系模型中，表的一行称为 ________。

4. 关系模型中，属性的取值范围称为 ________。

5. SQL 中，用于查询数据的语句是 ________。

6. SQL 中，定义主码约束通常使用关键字 ________。

7. SQL 中，用于授权的语句是 ________。

8. 参照完整性约束中，外码参照的是另一个关系的 ________。

9. 若 X→Y，但 Y 不函数依赖于 X，则称 X→Y 为 ________ 函数依赖。

10. 消除非主属性对码的部分函数依赖后，关系模式至少可达到 ________ 范式。

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五、简答题（2 题，每题 3 分，共 6 分）

1. 简述数据库系统三级模式结构及两级映像的作用。

2. 简述数据库安全性控制和数据库完整性控制的区别。

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六、综合应用题（共 34 分）

1. SQL 综合应用题（14 分）

设有如下关系模式：

Student(Sno, Sname, Ssex, Sage, Sdept)
Course(Cno, Cname, Credit)
SC(Sno, Cno, Grade)

其中：Sno 为学生号，Cno 为课程号，Grade 为成绩。

请写出完成下列要求的 SQL 语句：

1. 查询计算机系学生的学号、姓名和年龄。（2 分）

2. 查询选修了课程号为 C01 的学生学号和成绩，结果按成绩降序排列。（2 分）

3. 查询每个学生的学号、姓名和平均成绩，只显示有选课记录的学生。（3 分）

4. 查询选修课程数不少于 3 门的学生学号和选课门数。（3 分）

5. 查询没有选修任何课程的学生学号和姓名。（2 分）

6. 建立一个视图 Good_SC，包含成绩大于等于 90 分的学生学号、课程号和成绩。（2 分）

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2. 关系代数应用题（6 分）

仍使用如下关系模式：

Student(Sno, Sname, Ssex, Sage, Sdept)
Course(Cno, Cname, Credit)
SC(Sno, Cno, Grade)

请写出关系代数表达式：

1. 查询信息管理系学生的学号和姓名。（2 分）

2. 查询选修了“数据库系统”课程的学生学号。（2 分）

3. 查询选修了“数据库系统”课程且成绩大于等于 80 分的学生姓名。（2 分）

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3. 关系规范化分析题（10 分）

设有关系模式：

R(Sno, Sname, Dept, DeptHead, Cno, Cname, Credit, Grade)

语义如下：

一个学生只有一个姓名，属于一个系；一个系只有一个系主任；一门课程有固定的课程名和学分；一个学生选修一门课程后有一个成绩。

已知函数依赖集 F：

Sno → Sname, Dept
Dept → DeptHead
Cno → Cname, Credit
(Sno, Cno) → Grade

请回答：

1. 写出关系模式 R 的候选码。（2 分）

2. 指出 R 中存在的部分函数依赖。（2 分）

3. 指出 R 中存在的传递函数依赖。（2 分）

4. 判断 R 最高满足第几范式，并说明理由。（2 分）

5. 将 R 分解为满足 3NF 的关系模式，并标明各关系主码。（2 分）

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4. 完整性与安全性应用题（4 分）

某教务系统中有如下关系：

Student(Sno, Sname, Ssex, Sage, Sdept)
Course(Cno, Cname, Credit)
SC(Sno, Cno, Grade)

请回答：

1. 写出 SC 表中应设置的主码和外码。（2 分）

2. 若要求教师只能查询成绩，教务管理员可以查询、插入、修改和删除成绩，应采用什么安全性控制措施？请简要说明。（2 分）

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参考答案

一、单选题答案

题号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
答案	B	B	A	C	B	B	B	B	C	B	B	B	C	B	D

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二、多选题答案

题号	1	2	3	4	5
答案	ABCD	ABC	ABC	ABC	ABCD

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三、判断题答案

题号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
答案	√	×	√	√	×	√	√	×	√	×

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四、填空题答案

1. DBMS

2. 内模式

3. 元组

4. 域

5. SELECT

6. PRIMARY KEY

7. GRANT

8. 主码

9. 非平凡

10. 第二

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五、简答题参考答案

1. 简述数据库系统三级模式结构及两级映像的作用。

数据库系统的三级模式结构包括外模式、模式和内模式。

外模式是用户看到和使用的局部数据视图；模式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征描述；内模式是数据在数据库内部的物理存储结构和存取方式。

两级映像包括外模式/模式映像和模式/内模式映像。外模式/模式映像保证数据库的逻辑独立性；模式/内模式映像保证数据库的物理独立性。

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2. 简述数据库安全性控制和数据库完整性控制的区别。

数据库安全性控制是为了防止非法用户或非法操作访问数据库，主要解决“谁能访问、能做什么”的问题。

数据库完整性控制是为了保证数据库中数据的正确性、有效性和一致性，主要解决“数据是否符合语义和约束”的问题。

例如，权限控制、用户身份鉴别属于安全性控制；主码约束、外码约束、CHECK 约束属于完整性控制。

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六、综合应用题参考答案

1. SQL 综合应用题答案

（1）查询计算机系学生的学号、姓名和年龄。

SELECT Sno, Sname, Sage
FROM Student
WHERE Sdept = '计算机系';

（2）查询选修了课程号为 C01 的学生学号和成绩，结果按成绩降序排列。

SELECT Sno, Grade
FROM SC
WHERE Cno = 'C01'
ORDER BY Grade DESC;

（3）查询每个学生的学号、姓名和平均成绩，只显示有选课记录的学生。

SELECT s.Sno, s.Sname, AVG(sc.Grade) AS AvgGrade
FROM Student s
JOIN SC sc ON s.Sno = sc.Sno
GROUP BY s.Sno, s.Sname;

（4）查询选修课程数不少于 3 门的学生学号和选课门数。

SELECT Sno, COUNT(Cno) AS CourseCount
FROM SC
GROUP BY Sno
HAVING COUNT(Cno) >= 3;

（5）查询没有选修任何课程的学生学号和姓名。

SELECT Sno, Sname
FROM Student
WHERE Sno NOT IN (
    SELECT Sno
    FROM SC
);

（6）建立一个视图 Good_SC，包含成绩大于等于 90 分的学生学号、课程号和成绩。

CREATE VIEW Good_SC
AS
SELECT Sno, Cno, Grade
FROM SC
WHERE Grade >= 90;

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2. 关系代数应用题答案

（1）查询信息管理系学生的学号和姓名。

π Sno,Sname (σ Sdept='信息管理系' (Student))

（2）查询选修了“数据库系统”课程的学生学号。

π Sno (SC ⋈ σ Cname='数据库系统' (Course))

连接条件为：

SC.Cno = Course.Cno

（3）查询选修了“数据库系统”课程且成绩大于等于 80 分的学生姓名。

π Sname (σ Cname='数据库系统' ∧ Grade>=80 (Student ⋈ SC ⋈ Course))

连接条件为：

Student.Sno = SC.Sno ∧ SC.Cno = Course.Cno

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3. 关系规范化分析题答案

（1）写出关系模式 R 的候选码。

候选码为：

(Sno, Cno)

因为：

Sno → Sname, Dept
Dept → DeptHead
Cno → Cname, Credit
(Sno, Cno) → Grade

所以：

(Sno, Cno)+ = {Sno, Cno, Sname, Dept, DeptHead, Cname, Credit, Grade}

因此，(Sno, Cno) 是候选码。

（2）指出 R 中存在的部分函数依赖。

由于候选码是 (Sno, Cno)，而存在：

Sno → Sname, Dept
Cno → Cname, Credit

所以非主属性 Sname、Dept、Cname、Credit 对候选码 (Sno, Cno) 存在部分函数依赖。

（3）指出 R 中存在的传递函数依赖。

存在：

Sno → Dept
Dept → DeptHead

因此：

Sno → DeptHead

所以 DeptHead 对 Sno 存在传递函数依赖，也可以理解为 DeptHead 对候选码 (Sno, Cno) 存在传递依赖。

（4）判断 R 最高满足第几范式，并说明理由。

R 最高满足第一范式，即 1NF。

理由：关系 R 中各属性均为不可再分的数据项，因此满足 1NF。

但是 R 中存在非主属性对候选码 (Sno, Cno) 的部分函数依赖，例如：

Sno → Sname, Dept
Cno → Cname, Credit

所以 R 不满足 2NF。

（5）将 R 分解为满足 3NF 的关系模式，并标明各关系主码。

可分解为：

Student(Sno, Sname, Dept)

主码：Sno

Department(Dept, DeptHead)

主码：Dept

Course(Cno, Cname, Credit)

主码：Cno

SC(Sno, Cno, Grade)

主码：(Sno, Cno)

其中，SC.Sno 可作为外码参照 Student(Sno)，SC.Cno 可作为外码参照 Course(Cno)。

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4. 完整性与安全性应用题答案

（1）写出 SC 表中应设置的主码和外码。

SC 表应设置：

主码：(Sno, Cno)

表示同一学生对同一门课程只能有一条选课记录。

外码：

Sno

参照：

Student(Sno)

外码：

Cno

参照：

Course(Cno)

（2）若要求教师只能查询成绩，教务管理员可以查询、插入、修改和删除成绩，应采用什么安全性控制措施？请简要说明。

应采用用户身份鉴别和存取权限控制。

可以为教师用户授予查询权限：

GRANT SELECT
ON SC
TO Teacher;

为教务管理员授予查询、插入、修改和删除权限：

GRANT SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE
ON SC
TO Admin;

这样教师只能查看成绩，不能修改成绩；教务管理员可以对成绩记录进行查询、插入、修改和删除操作。