数据库原理及应用第3章课后习题答案知识分享

数据库原理及应用第3章课后习题答案

习题3

1.试述关系模型的3个组成部分。

1）数据结构

关系模型的数据结构非常简单，只包括单一的数据结构——关系。从用户角度，关系模型中数据的逻辑结构是一张扁平的二维表。

2）数据操作

关系操作采用集合操作方式，即操作的对象和结果都是集合。这种方式称为一次一集合的方式。而非关系数据结构的数据操作方式为一次一记录方式。

关系模型中常用的关系操作包括查询操作和插入、删除、修改操作两大部分。

3）完整性约束

关系模型提供了丰富的完整性控制机制，允许定义三类完整性：实体完整性、参照完整性和用户定义完整性。

2.定义并理解下列术语，说明它们之间的联系与区别：

1）域、笛卡尔积、关系、元组、属性

①域（Domain）

域是一组具有相同数据类型的值的集合。

②笛卡尔积（Cartesian Product）

定义3.2 给定一组域D1，D2，…，D n，这些域中可以有相同的域。D1，D2，…，D n的笛卡尔积为：

D1×D2×…×D n＝{（d1，d2，…，d n）｜d i D i，i＝1，2，…，n｝

③关系

D1×D2×…×D n的子集叫作在域D1，D2，…，D n上的关系，表示为：

R（D1，D2，…，D n），这里R是关系名。

④表的每行对应一个元组，也可称为记录（Record）。

⑤表的每列对应一个域，也可以称为字段（Filed ）。由于域可以相同，为了加以区分，必须为每列起一个名字，称为属性（Attribute）。

2）主码、候选码、外码

①若关系中的某一属性或属性组的值能唯一地标识一个元组，则称该属性组为候选码或码（Key）。其中属性组中不能含有多余的属性。

②若一个关系有多个候选码，则选定其中一个作为主码（Primary Key）。每个关系有且仅有一个主码。

③如果一个属性或属性组不是所在关系的码，却是另一个关系的码，则称该属性或属性组为所在关系的外码。

3）关系模型、关系、关系数据库

①关系数据库中关系模式是型，关系是值，关系模式是对关系的描述，关系模式可以用一个五元组表示：R（U，D，DOM，F）。

②关系是笛卡尔积的有限集，关系是一个二维表。

③采用关系模型的数据库称为关系数据库。

3.试述关系模型的完整性规则，在参照完整性中，为什么外码属性的值也可以为空？什么情况下才可以为空？

若属性（或属性组）F是基本关系R的外码，它与基本关系S的主码K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上的值必须为：

（1）或者取空值（F 的每个属性值均为空值） （2）或者等于S 中某个元组的主码值

对于选课表关系中每个元组的“课程号”属性只取两类值： （1）空值，表示该学生未选课。

（2）非空值，这时该值必须是课程表关系中出现的“课程号”值，表示该学生不可能选修一个未开设的课程。

参照完整性是不同关系之间或一个关系不同元组之间一种约束，通过外码和主码建立了不同关系之间的联系。

4.关系代数包含哪些运算？

传统的集合运算：并、交、差和笛卡尔积。 专门的关系运算：选择、投影、连接和除。

5.试述笛卡尔积、等值连接与自然连接的区别和联系。

在进行等值连接和自然连接时，必须先做笛卡尔积，然后选择其中满足条件的元组。自然连接是特殊的等值连接，要求素有的公共属性都要相等，并且，在自然连接中最后要去掉重复的列。

6.设置有两个关系R 和S （如下），计算R-S ，R ∪S ,R ∩S,R-S,RXS,∏)(,R A B ,

)('4'R A >σ,B

S B R S R ..>∞S R ∞。

R ∪S

R ∩S

当两个表具有相同列时，不做除运算。

∏

)(,R A

B ,

)('4'R A >σ

B

S B R S R ..>∞

7．设有三个关系

Student(Sno,Sname,Ssex,Sage,Spol,Sdept) Course(Cno,Cname,Credi,Teacher) SC(Sno,Cno,Grade) 加下划线的属性为主码。

试用关系代数表达式表示下列查询语句。 1）

查询CHEN 老师所授课程的课程号，课程名。

∏

=))Course (('CHEN 'Teacher cname

,cno δ

2）

查询年龄小于25岁的男生的学号和姓名。

∏

=∧<))Student ((''ssex 25sage sname

,sno 男δ

3）

查询学号为S2的学生所学课程的课程名与任课教师名。

∏

∞∏=)Course ))SC (((s2''sno cno teacher

,name c δ

4）

查询ZHENG 同学没有选修的课程号。

∏

∞∏∏=)

SC (Student))((-)Course (ZHENG''sname no s cno no

c δ

5）查询全部学生都选修的课程的课程号与课程名。

∏∞

(Student))

(

(SC

Course

∏

÷) c

no

cname

,

sno

(可以有其他的表达式形式)