考研复试数据库(四)
第四部分关系数据库模式设计
(⼀)、考核内容
(1) 关系约束与关系模式、关系的规范化设计
(2) 函数依赖与公理体系
(3) 关系模式的分解与规范化
(⼆)、考核要求
(1)了解关系约束与关系模式的表⽰;理解关系模式规范化设计的必要性。
(2)理解函数依赖的定义和相应的概念。
(3)了解函数依赖的公理体系。
(4)了解关系模式分解的相关概念。
(5)理解完全函数依赖、部分函数依赖和传递函数依赖。
(6)理解第⼀范式、第⼆范式、第三范式和BCNF范式的定义;掌握关系模式规范化的⽅法;掌握关系模式分解的⽅法。
*掌握求X关于F的闭包的⽅法。
*掌握求函数依赖集F的最⼩函数依赖集的⽅法。
*理解保持⽆损联接的分解,掌握其判断⽅法。
*掌握关系候选键的求解⽅法。
*掌握向3NF的模式分解算法。
(⼀)选择
1.关系规范化中的删除操作异常是指①,插⼊操作异常是指②。
A.不该删除的数据被删除 B.不该插⼊的数据被插⼊
C.应该删除的数据未被删除 D.应该插⼊的数据未被插⼊
2.设计性能较优的关系模式称为规范化,规范化主要的理论依据是( )。
A.关系规范化理论 B.关系运算理论
C.关系代数理论 D.数理逻辑
3.规范化理论是关系数据库进⾏逻辑设计的理论依据。根据这个理论,关系数据库中的关系必须满⾜:其每⼀属性都是()。 A.互不相关的 B.不可分解的
C.长度可变的 D.互相关联的
4.关系数据库规范化是为解决关系数据库中()问题⽽引⼊的。
A.插⼊、删除和数据冗余 B.提⾼查询速度
C.减少数据操作的复杂性 D.保证数据的安全性和完整性
5.规范化过程主要为克服数据库逻辑结构中的插⼊异常,删除异常以及()的缺陷。
A.数据的不⼀致性 B.结构不合理
C.冗余度⼤ D.数据丢失
6.当关系模式R(A,B)已属于3NF,下列说法中()是正确的。
A.它⼀定消除了插⼊和删除异常 B.仍可能存在⼀定的插⼊和删除异常
C.⼀定属于BCNF D.A和C都是
7.关系模型中的关系模式⾄少是( )。
A.1NF B.2NF C.3NF D.BCNF
8.在关系模式R中,若其函数依赖集中所有决定因素都是候选键,则R最⾼范式是()。 A.2NF B.3NF C.BCNF D.1NF
9.在⼀个关系R中,若每个数据项都是不可再分割的,那么R⼀定属于()。
A.2NF B.3NF C.BCNF D.1NF
10.当B属性函数依赖于A属性时,属性A与B的联系是( )。
A.1对多 B.多对1 C.多对多 D.以上都不是
11.在关系模式中,如果属性A和B存在1对1的联系,则说( )。
A.A→B B.B→A C.A←→B D.以上都不是
12.候选键中的属性称为( )。
A.⾮主属性 B.主属性 C.复合属性 D.关键属性
13.关系模式中各级模式之间的关系为( ) 。
14.关系模式中,满⾜2NF的模式( ) 。
A.可能是1NF B.必定是1NF
C.必定是3NF D.必定是BCNF
15.关系模式R中的属性全部是主属性,则R的最⾼范式必定是( )。
A.2NF B.3NF C BCNF D.4NF
16.消除了部分函数依赖的1NF的关系模式,必定是( )。
A.1NF B.2NF C.3NF D.4NF
17.关系模式的候选键可以有①,主关键字有②。
A.0个 B.1个 C.1个或多个 D.多个
18.候选关键字中的属性可以有( )。
A.0个 B.1个 C.1个或多个 D.多个
19.关系模式的分解 ( )。
A.惟⼀ B.不惟⼀
20.根据关系数据库规范化理论,关系数据库中的关系要满⾜第⼀范式。下⾯“部门”关系中,因哪个属性⽽使它不满⾜第⼀范式?( )。
部门(部门号,部门名,部门成员,部门总经理)
A.部门总经理 B.部门成员 C.部门名 D.部门号
21.设有关系W(⼯号,姓名,⼯种,定额),将其规范化到第三范式正确的答案是 ( )。sql包含哪几个部分
A.W1(⼯号,姓名) ,W2(⼯种,定额)
B.W1(⼯号,⼯种,定额) W2(⼯号,姓名)
C.W1(⼯号,姓名,⼯种) w2(⼯号,定额)
D.以上都不对
22.设有关系模式W(C,P,S,G,T,R),其中各属性的含义是:C为课程,P为教师,S为学⽣,G为成绩,T为时间,R为教室,根据定义有如下函数依赖集:
F={C→G,(S,C)→G,(T,R)→C,(T,P)→R,(T,S)→R}
关系模式W的⼀个关键字是①,W的规范化程度最⾼达到②。若将关系模式W分解为3个关系模式
W1(C,P),W2(S,C,G),W3(S,T,R,C),则W1的规范化程度最⾼达到③,W2的规范化程度最⾼达到④,W3的规范化程度最⾼达到⑤。
①A.(S,C) B.(T,R) C.(T,P) D.(T,S) E.(T,S,P)
②③④⑤ A.1NF B.2NF C.3NF D.BCNF E.4NF
23. 关系规范化设计的⽬的是( )
A.完全消除数据冗余
B.简化关系模式
C.控制冗余,避免插⼊和删除异常
D.提⾼数据查询效率
24. 关系模式:学⽣(学号,姓名,系别,宿舍区),函数依赖集F={学号→姓名,学号→系别,系别→宿舍区},则学⽣关系满⾜( )。A.2NF B.3NF C.BCNF D.1NF
25若关系为1NF,且它的每⼀⾮主属性都候选键,则该关系为2NF。
A.部分函数依赖于
B.完全函数依赖于
C.传递函数依赖于
D.函数依赖于
26. 在关系数据库的规范化理论中,在执⾏“分解”时,必须遵守规范化原则,保侍原有的函数依赖性和()
A.数据完整性
B.关系模式
C.查询效率
D. ⽆损连接性
27.对于⾮规范化的模式,经过使属性域变为简单域转变为1NF,将1NF经过①转变为2NF,将2NF经过②转变为3NF。
A.消除⾮主属性对候选键的部分依赖
B.消除⾮主属性对候选键的传递依赖
C.消除主属性对候选键的部分依赖
D. 消除主属性对候选键的传递依赖
(⼆)概念、术语
术语:
函数依赖:设有关系模式R(A1,A2,…,A n)的⼦集X、Y。如果对于具体关系r的任何两个元组u和v,只要u[X]=v[X],就有u[Y]=v[Y],则称X函数决定Y,或Y函数依赖X,记为X→Y。
函数依赖集F的闭包F+:所有被F逻辑蕴含的函数依赖所组成的依赖集合称为F的闭包。
1NF:在⼀个关系模式R中,如果R的每⼀个属性的值域中的值都是不可再分的最⼩数据单位,则称R为第⼀范式,记为1NF。
2NF:如果⼀个关系模式R属于1NF,并且它的每⼀个⾮主属性都完全依赖于它的每⼀个候选键,则称R为第⼆范式,记为2NF。
3NF:如果⼀个关系模式R属于1NF,并且R的任何⼀个⾮主属性都不传递依赖于它的任何⼀个候选键,则称R为第三范式,记为3NF。BNCF:设有关系模式R(U,F),F是R上的函数依赖,X和A是U的⼦集,且A不包含于X。如果对于F中的每个函数依赖X->A,X都是R的⼀个候选键,则称R是BCNF。
简述关系数据模型的规范化设计过程。
答:关系模型的规范化设计就是按照函数依赖理论和范式理论,对逻辑结构设计的第⼀步所设计的关系模型进⾏规范化设计,基本设计⽅法可归纳为如下5步:
(1)参照每个关系模式的语义及其内涵,分别写出每个关系模式中各个属性之间的数据依赖,进⽽确定每个关系模式的函数依赖集。(2)求每个关系模式的函数依赖集的最⼩依赖集。
(3)将求得的每个关系模式分摊函数依赖集中的决定因素相同的函数依赖进⾏合并。
(4)按照关系模式分解理论和函数依赖理论,对每个关系模式及与之相关的函数依赖进⾏分解,使得分解后的关系模式⾄少满⾜第三范式或BCNF范式。
(5)通过以上的模式分解过程后,可能出现某些完全相同的关系模式,所以要将完全相同的⼏个关系模式“合并”成⼀个单独的关系模式,即消除掉多余的关系模式。
(三)应⽤题
1.现有⼀个关于系、学⽣、班级、学会等诸信息的关系数据库,关系模式如下:
学⽣:S(Sno,Sname,Sbirth,Dept,Class,Rno)
班级:C(Class,Pname,Dept,Cnum,Cyear)
系:D(Dept,Dno,Office,Dnum)
学会:M(Mname,Myear,Maddr,Mnum)
语义约束如下:
⼀个系有若⼲专业,每个专业每年只招⼀个班,每个班有若⼲学⽣。⼀个系的学⽣住在同⼀宿舍区。每个学⽣可参加若⼲学会,每个学会有若⼲学⽣。学⽣参加某学会有⼀个⼊会年份。
(1) 写出每个关系模式的最⼩函数依赖集,指出是否存在传递函数依赖,
(2) 指出各关系模式的候选键、外键.
2.已知学⽣关系模式
S(Sno,Sname,SD,Sdname,Course,Grade)
其中:Sno学号、Sname姓名、SD系名、Sdname系主任名、Course课程、Grade成绩。
(1)写出关系模式S的基本函数依赖并出候选键。
(2)关系模式S为⼏范式,说明原因?
(3)将关系模式分解成满⾜3NF的模式集,并保持⽆损连接性和函数依赖性。
3、设某商业集团数据库中有⼀关系模式R如下:
R (商店编号,商品编号,数量,部门编号,负责⼈)
如果规定:(1)每个商店的每种商品只的在⼀个部门销售;(2)每个商店的每个部门只有⼀个负责⼈;(3)每个商店的每种商品只有⼀个库存数量。
试回答下列问题:
(1)根据上述规定,写出关系模式R的基本函数依赖;
(2)出关系模式R的候选键;
(3)试问关系模式R最⾼满⾜第⼏范式,说出理由。
(4)如果R不属于3NF,将关系模式R分解成满⾜3NF的模式集,并保持⽆损连接性和函数依赖性。。
4.在某连锁店集团公司数据库设计中,有⼀⽤于记载每个顾客在不同门店的累计消费总额的关系模式为:R(门店编号,顾客编号,消费总额,顾客名称,地址,电话)
若规定:(1)每个顾客只有⼀个地址、⼀个电话。(2)每个顾客在每个门店只有⼀个消费总额。则模式R的⼀个最⼩函数依赖集是(①);R的⼀个满⾜⽆损联接和保持函数依赖的3NF分解是(②)。
5.1.分析关系模式:STUDENT(学号,姓名,出⽣⽇期,系名,班号,宿舍区),指出其候选关键字,最⼩依赖集和存在的传递函数依赖。
6.指出下列关系模式是第⼏范式?并说明理由。
(1).R(X,Y,Z)
F={XY→Z}
(2).R(x,Y,z)
F={Y→z,XZ→Y}
(3).R(X,Y,Z)
F={Y→Z,Y→X,X→YZ}
(4).R(x,Y,z)
F={X→Y,X→Z}
(5).R(x,Y,Z)
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