系统结构数据表示与数据结构的区别与联系等

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计算机系统结构课后答案

1、数据结构和机器的数据表示之间是什么关系？确定和引入数据表示的基本原则是什么？答：数据表示是能由硬件直接识别和引用的数据类型。

数据结构反映各种数据元素或信息单元之间的结构关系。

数据结构要通过软件映象变换成机器所具有的各种数据表示实现，所以数据表示是数据结构的组成元素。

不同的数据表示可为数据结构的实现提供不同的支持，表现在实现效率和方便性不同。

数据表示和数据结构是软件、硬件的交界面。

除基本数据表示不可少外，高级数据表示的引入遵循以下原则：（1）看系统的效率有否提高，是否养活了实现时间和存储空间。

（2）看引入这种数据表示后，其通用性和利用率是否高。

2、标志符数据表示与描述符数据表示有何区别？描述符数据表示与向量数据表示对向量数据结构所提供的支持有什么不同？答：标志符数据表示指将数据类型与数据本身直接联系在一起，让机器中每个数所都带类型樗位。

其优点是：（1）简化了指令系统和程序设计；（2）简化了编译程序；（3）便于实现一致性校验；（4）能由硬件自动变换数据类型；（5）支持数据库系统的实现与数据类型无关；（6）为软件调试和应用软件开发提供支持。

缺点是：（1）会增加程序所点的主存空间；（2）在微观上对机器的性能（运算速度）不利。

数据描述符指数据的描述与数据分开存放，描述所访问的数据是整块还是单个的，及访问该数据块或数据元素的地址住处它具备标志符数据表示的优点，并减少了标志符数据表示所占的空间，为向量和数组结构的实现提供支持。

数据描述符方法优于标志符数据表示，数据的描述与数据分开，描述所访问的数据是整块还是单个的，及访问该数据块或数据元素的地址信息，减少了樗符数据表示所占的窨。

用描述符方法实现阵列数据的索引比用变址方法实现要方便，且便于检查出程序中的阵列越界错误。

但它不能解决向量和数组的高速运算问题。

而在有向量、数组数据表示的向量处理机上，硬件上设置有丰富的赂量或阵列运算指令，配有流水或阵列方式处理的高速运算器，不仅能快速形成向量、数组的元素地址，更重要的是便于实现把向量各元素成块预取到中央处理机，用一条向量、数组指令流水或同时对整个向量、数组高速处理．如让硬件越界判断与元素运算并行。

系统结构数据表示与数据结构的区别与联系等

系统结构数据表示与数据结构的区别与联系等系统结构数据表示与数据结构的区别与联系在计算机科学领域中，系统结构数据表示和数据结构是两个相关但又有区别的概念。

本文将介绍系统结构数据表示和数据结构的含义、特点、应用以及二者之间的区别与联系。

一、系统结构数据表示的含义系统结构数据表示是指将实际的物理系统或者概念系统通过某种方式进行抽象和表示的过程。

它可以包含各种组件、子系统、接口和数据流等元素，并通过图表、模型或者其他形式进行可视化展示。

系统结构数据表示旨在为人们了解和分析系统的功能和结构提供有效的工具。

它可以帮助人们理清系统内部各个组成部分之间的关系，以及它们与外部环境的交互方式。

通过系统结构数据表示，人们可以更好地理解系统的工作原理和设计理念，为系统的开发和维护提供指导。

二、数据结构的含义数据结构是计算机科学中研究数据组织、存储和操作的一门学科。

它关注的是将数据以特定的形式组织起来，以便于高效地访问和操作。

数据结构可以分为线性结构和非线性结构。

线性结构包括数组、链表、栈和队列等，而非线性结构包括树、图等。

不同的数据结构适用于不同的应用场景，能够提供不同程度的存储效率和操作效率。

三、系统结构数据表示与数据结构的联系系统结构数据表示和数据结构都是计算机科学中与数据相关的领域。

它们之间存在一些联系，包括以下几个方面：1. 数据抽象：系统结构数据表示和数据结构都是对现实世界中复杂的数据进行抽象和简化。

它们都通过规定数据的组织方式和操作方式，使得数据变得易于理解和处理。

2. 分层结构：系统结构数据表示和数据结构都可以采用分层结构的方式进行组织。

系统结构数据表示可以通过将系统分解为多个子系统和组件进行描述，而数据结构可以将数据进行多层次的组织和管理。

3. 数据流动：系统结构数据表示和数据结构都关注数据的流动和传输。

系统结构数据表示可以通过数据流图表示系统内部的数据传输和处理过程，而数据结构则通过数据的存储和操作实现数据的流动和传输。

数据库概论第1-3章习题参考答案

第1章绪论习题参考答案1、试述数据、数据库、数据库管理系统、数据库系统的概念。

（参见P3、4、5页）参考答案：描述事物的符号记录称为数据；数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合；数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件; 数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员和用户构成。

2．使用数据库系统有什么好处?（参见P12页）参考答案：数据库系统使信息系统从以加工数据的程序为中心转向围绕共享的数据库为中心的阶段，这样既便于数据的集中管理，又有利于应用程序的研制和维护，提高了数据的利用率和相容性，提高了决策的可靠性。

3．试述文件系统与数据库系统的区别和联系。

（8、9、10页）参考答案：1）数据结构化是数据库与文件系统的根本区别。

在文件系统中，相互独立的文件的记录内部是有结构的，管其记录内部已有了某些结构，但记录之间没有联系。

数据库系统实现整体数据的结构化，是数据库的主要特征之一。

2）在文件系统中，数据的最小存取单位是记录，粒度不能细到数据项。

而在数据库系统中，存取数据的方式也很灵活，可以存取数据库中的某一个数据项、一组数据项一个记录或或一组记录。

3）文件系统中的文件是为某一特定应用服务的，文件的逻辑结构对该应用程序来说是优化的，因此要想对现有的数据再增加一些新的应用会很困难，系统不容易扩充。

而在数据库系统中数据不再针对某一应用，而是面向全组织，具有整体的结构化。

5．试述数据库系统的特点。

（9、10、11页）参考答案：数据结构化；数据的共享性高、冗余度低、易扩充；数据独立性高；数据由DBMS统一管理和控制。

6．数据库管理系统的主要功能有哪些? （4页）参考答案：数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理、数据库的建立和维护功能。

7．试述数据模型的概念（13页）、数据模型的作用、数据模型的三个要素。

计算机体系结构名词解释

层次机构：按照计算机语言从低级到高级的次序，把计算机系统按功能划分成多级层次结构，每一层以一种不同的语言为特征。

这些层次依次为：微程序机器级，传统机器语言机器级，汇编语言机器级，高级语言机器级，应用语言机器级等。

虚拟机：用软件实现的机器。

翻译：先用转换程序把高一级机器上的程序转换为低一级机器上等效的程序，然后再在这低一级机器上运行，实现程序的功能。

解释：对于高一级机器上的程序中的每一条语句或指令，都是转去执行低一级机器上的一段等效程序。

执行完后，再去高一级机器取下一条语句或指令，再进行解释执行，如此反复，直到解释执行完整个程序。

计算机系统结构：传统机器程序员所看到的计算机属性，即概念性结构与功能特性。

在计算机技术中，把这种本来存在的事物或属性，但从某种角度看又好像不存在的概念称为透明性。

计算机组成：计算机系统结构的逻辑实现，包含物理机器级中的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。

计算机实现：计算机组成的物理实现，包括处理机、主存等部件的物理结构，器件的集成度和速度，模块、插件、底板的划分与连接，信号传输，电源、冷却及整机装配技术等。

系统加速比：对系统中某部分进行改进时，改进后系统性能提高的倍数。

Amdahl定律：当对一个系统中的某个部件进行改进后，所能获得的整个系统性能的提高，受限于该部件的执行时间占总执行时间的百分比。

程序的局部性原理：程序执行时所访问的存储器地址不是随机分布的，而是相对地簇聚。

包括时间局部性和空间局部性。

CPI：每条指令执行的平均时钟周期数。

测试程序套件：由各种不同的真实应用程序构成的一组测试程序，用来测试计算机在各个方面的处理性能。

存储程序计算机：冯·诺依曼结构计算机。

其基本点是指令驱动。

程序预先存放在计算机存储器中，机器一旦启动，就能按照程序指定的逻辑顺序执行这些程序，自动完成由程序所描述的处理工作。

系列机：由同一厂家生产的具有相同系统结构、但具有不同组成和实现的一系列不同型号的计算机。

数据库应用复习题答案

数据库应用技术复习题1.在数据库中存储的是（ C ） A．数据 B.数据模型 C.数据以及数据之间的联系 D.信息2. 存储在计算机内有结构的数据的集合是（ B ） A.数据库系统 B.数据库 C.数据库管理系统 D.数据结构3.信息的数据表示形式是（ D ） A.只能是文字 B.只能是声音 C.只能是图形 D.上述皆可4.数据管理与数据处理之间的关系是（ D ） D.数据处理是数据管理的基本环节5.在数据管理技术的发展过程中，经历了人工管理阶段、文件系统阶段和数据库系统阶段。

在这几个阶段中，数据独立性最高的阶段是（ A ） A.数据库系统 B.文件系统 C.人工管理 D.数据项管理6.下面列出的数据库管理技术发展的三个阶段中，没有专门的软件对数据进行管理的是I．人工管理阶段 II．文件系统阶段 III．数据库阶段（ D ） A.I 和 II B.只有 II C.II 和 III D.只有 I7.DBMS是（ D ）A.数据库 B.数据库系统 C.数据库应用软件 D.数据库管理软件8.数据库系统是采用了数据库技术的计算机系统，数据库系统由数据库、数据库管理系统、应用系统和（ C ）C.数据库管理员9.下述不是DBA数据库管理员的职责的是（ D ）A.完整性约束说明 B.定义数据库模式 C.数据库安全 D.数据库管理系统设计10.提供数据库定义、数据操纵、数据控制和数据库维护功能的软件称为（ C ） A.OS B.DS C.DBMS D.DBS11.下列四项中，不属于数据库系统特点的是（ C ） A.数据共享 B.数据完整性 C.数据冗余度高 D.数据独立性高12．下面列出的条目中，不属于数据库技术的主要特点的是（ D ）D．程序的标准化13．在数据库管理系统中，下面不是数据库存取功能模块的是（ C ） C．交互式程序查询模块 D．查询处理程序模块14．在下面所列出的条目中，不属于数据库管理系统的基本功能的是（ D ）D．数据库和网络中其他软件系统的通信15．在数据库的三级模式结构中，内模式有（ A ）A．1个 B．2个 C．3个 D．任意多个16.描述数据库全体数据的全局逻辑结构和特性的是（ A ）A.模式 B.内模式 C.外模式 D.存储模式17.用户或应用程序看到的那部分局部逻辑结构和特征的描述是（ C ） A.模式 B.物理模式 C.子模式 D.内模式18.要保证数据库的数据独立性，需要修改的是（ C ） C.三级模式之间的两层映射 D.三层模式19.要保证数据库的逻辑数据独立性，需要修改的是（ A ）A.模式与外模式之间的映射 B.模式与内模式之间的映射20．下述那一条不属于概念模型应具备的性质（ D ） C．易于变动D．在计算机中实现的效率高21.常见的数据模型是（ A ） A.层次模型、网状模型、关系模型22. 一个结点可以有多个双亲，结点之间可以有多种联系的模型是（ A ） A.网状模型 B.关系模型23．层次型、网状型和关系型数据库划分原则是（ D ） C.联系的复杂程度 D.数据之间的联系24．层次模型不能直接表示（ C ） C.m：n关系 D.1：1和1：m关系25.层次数据模型的基本数据结构是（A ） A.树 B.图 C.索引 D.关系26.层次模型实现数据之间联系的方法是（ B ） A.连接 B.指针 C.公共属性 D.关系27.关系数据模型的基本数据结构是（ D ） A.树 B.图 C.索引 D.关系28.下面关于关系性质的说法，错误的是（ D ） C.表中的一列称为一个属性 D.表中任意两行可能相同29.存取路径对用户透明，从而具有更高的数据独立性、更好的安全保密性，简化程序员和数据库开发建立工作的模型是（B）B.关系模型30.关系数据库中的投影操作是指从关系中（ B ）A. 抽出特定记录 B.抽出特定字段 C.建立相应的影像 D.建立相应的图形31.从一个数据库文件中取出满足某个条件的所有记录形成一个新的数据库文件的操作是（ C ）C.选择操作 D.复制操作32.关系代数中的连接操作是由（ B ） A.选择和投影操作组合而成 B.选择和笛卡尔积操作组合而成33.设关系R和S具有相同的结构，由属于S但不属于R的元组构成的关系，记为（ C ）C.R∪S D.S∩S34.已知关系R和S，R∩S等价于（ B ） A.(R﹣S)﹣S B.S﹣(S﹣R) C.(S﹣R)﹣R D.S﹣(R﹣S)35.当关系R和S做自然联接时，能够保留R中不满足连接条件元组的操作是（ A ）A.左外联接36."元数据"是指（ A ） A.数据结构的描述 B.数据项的描述 C.数据的来源 D.基本数据37.在数据库系统中，空值是（ D ） A.0 B.空格 C.空字符串 D.不确定38.实体完整性规则约束（ B ） A.侯选关键字 B.主关键字 C.外关键字 D.超关键字39．SQl语言是（）的语言，易学习（ B ） A.过程化 B.非过程化 C.格式化 D.导航化40．SQl语言是（ C ） A.层次数据库语言 B.网络数据库语言 C.关系数据库语言 D.非数据库语言41.SQL语言是（ D ） A.高级语言 B.宿主语言 C.汇编语言 D.非过程化语言42．SQL语言具有的功能是（ B ） A.关系规范化 B.数据定义、数据操纵、数据控制、数据查询43.在SQL语言查询语句中，WHERE子句实现关系代数的（ B ） A.投影运算 B.选择运算 C.连接运算 D.交运算44．在SQL语言的SELECT语句中，能实现投影操作的是（ A ）A．SELECT B．FROM C．WHERE D．GROUP BY45．关系规范化中的删除操作异常是指（ A ） A.不该删除的数据被删除 B.不该插入的数据被插入46．关系数据库规范化是为解决关系数据库中（ A ）A.插入、删除和数据冗余问题而引入的 B.提高查询速度问题而引入的47．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（ C ）C.冗余度大的缺欠 D.数据丢失的缺欠48．关系模式的候选关键字可以有（ C ） A.0个 B.1个 C.1个或多个 D.多个49．数据库设计可划分为六个阶段，每个阶段都有自己的设计内容，“为哪些关系，在哪些属性上建什么样的索引”这一设计内容应该属于（ C ）设计阶段。

系统结构数据表示与数据结构的区别与联系等

第2章1、数据表示的概念，它与数据结构有何区别与联系1）、数据表示是指可由硬件直接识别和引用的数据类型。

硬件直接识别，就是说在系统中能够直接由硬件实现相应数据的运算，也就是系统结构中有相应的运算指令和运算部件来完成这项任务。

2）、数据结构就是指结构数据类型的组织方式，它反映了结构数据类型中各种数据元素或信息单元之间的结构关系，是通过软件映像,将信息变换成机器中所具有的各种数据表示来实现的。

3）、数据结构和数据表示是软硬件的交界面。

数据结构所研究的是软的方面，而数据表示考虑是硬的方面，让计算机能够识别处理，并尽量节约存储空间。

2、两种自定义数据表示的异同，标志符的设置是否增加了目标程序所占用的存储空间（1）带标志符数据表示就是对每一个数据都附加一个标志符，由这个标志符来表示这个数据的类型。

优点：简化指令系统和程序设计；简化了编译程序；易于对编程查错；能自动完成数据类型转换；支持数据库系统的实现与数据类型无关的要求；方便程序调试。

缺点：可能导致存储空间增加，又使指令执行速度变慢。

（2）数据描述符数据描述符：主要用来描述复杂和多维结构的数据类型，如向量，数组，多维数组，记录等。

（3）带标志符数据表示与数据描述符不同之处是：1)标志符要与每个数据相连，两者合存在一个存储单元中；而描述符则和数据分开存放。

2)要访问数据集中的元素时，必须先访问描述符，这就至少增加一级寻址(先访描符增寻址)3)描述符可看成是程序一部分，而不是数据的一部分。

标志符则可看作是数据的一部分(程序部分不是数)4) 标志符用于描述单个数据，描述符数据表示用于描述数据块。

3、浮点数据表示方式、尾数基值的选择、尾数的下溢处理方法（误差、舍入规则）（1）浮点数据表示N=m×r m e，其中e=r e g两个数值：m:尾数的值；e:阶码的值。

两个基值：r m:尾数的基；r e:阶码的基，通常为2。

两个字长：p:尾数长度。

当r m=16时，每4个二进制位表示一个长度。

数据库原理填空题和简答题

第一部分绪论二.填空题1. 数据是信息的符号表示或称载体；信息是数据的内涵，是数据的语义解释。

例如“据报道，世界人口已达到23亿”，这是 __信息___。

2.DBS是_计算机软硬件环境____、_数据库文件__、_DBMS__、_数据库应用程序___和__DBA____的集合体。

3．数据库的三级模式结构是对DBMS的三个抽象级别。

4．DBMS是指位于操作系统和应用程序之间的一层管理软件。

5．要想成功的运转数据库，就要在数据处理部门配备数据库管理员。

6. 数据库系统结构由三级模式和二级映射所组成，三级模式是指内模式、模式、外模式，二级映射是指内模式/模式映射、模式/外模式映射7. 有了外模式/模式映像，可以保证数据和应用程序之间的逻辑独立性 ,有了模式/内模式映像，可以保证数据和应用程序之间的物理独立性。

8．数据的独立性使得修改数据库结构时尽量不影响已有的逻辑独立性、应用程序9. 当数据的物理存储改变了，应用程序不变,而由DBMS处理这种改变,这是指数据的物理独立性10.根据计算机的系统结构，数据库系统可分成4种类型集中式数据库系统，网络数据库系统，分布式数据库系统，并行数据库系统三. 简答题1.数据管理技术的发展经历了哪几个阶段？各阶段与计算机技术的发展有何关系？阶段： 1.人工管理阶段 2.文件管理阶段 3.数据库管理阶段1.20世纪50年代中期以前，人工管理阶段时，因条件限制，所有数据量小，数据无结构而言，数据间缺乏逻辑联系，数据仅仅依赖于特定的应用，于是促进了文件管理的出现，代替人工阶段管理2.20世纪50年代中期稍后，随着计算机的出现，人们把数据进行文件管理的形式保存，文件系统可以实现记录内数据的结构化或半结构化，但是因为数据冗余度大，共享性差，数据管理和维护代价也比较大，所以为了多用户，多应用程序共享数据和共享服务，推动了数据库的发展，向计算机技术更高级管理发展3.20世纪60年代后期数据库技术的出现，数据库中的数据不再只针对某一特定的应用，而是面向组织，具有整体的结构性，数据冗余度小，方便多用户和多个程序的共享，便于管理维护，使计算机技术更加的成熟，运用到数据库管理方面。

数据结构

数据结构是指同一数据元素类中各数据元素之间存在的关系。

数据结构分别为逻辑结构、存储结构（物理结构）和数据的运算。

数据的逻辑结构是对数据之间关系的描述，有时就把逻辑结构简称为数据结构。

逻辑结构形式地定义为（K，R）（或（D，S）），其中，K是数据元素的有限集，R是K上的关系的有限集。

数据元素相互之间的关系称为结构。

有四类基本结构：集合、线性结构、树形结构、图状结构（网状结构）。

树形结构和图形结构全称为非线性结构。

集合结构中的数据元素除了同属于一种类型外，别无其它关系。

线性结构中元素之间存在一对一关系，树形结构中元素之间存在一对多关系，图形结构中元素之间存在多对多关系。

在图形结构中每个结点的前驱结点数和后续结点数可以任意多个。

数据结构在计算机中的表示（映像）称为数据的物理（存储）结构。

它包括数据元素的表示和关系的表示。

数据元素之间的关系有两种不同的表示方法：顺序映象和非顺序映象，并由此得到两种不同的存储结构：顺序存储结构和链式存储结构。

顺序存储方法：它是把逻辑上相邻的结点存储在物理位置相邻的存储单元里，结点间的逻辑关系由存储单元的邻接关系来体现，由此得到的存储表示称为顺序存储结构。

顺序存储结构是一种最基本的存储表示方法，通常借助于程序设计语言中的数组来实现。

链接存储方法：它不要求逻辑上相邻的结点在物理位置上亦相邻，结点间的逻辑关系是由附加的指针字段表示的。

由此得到的存储表示称为链式存储结构，链式存储结构通常借助于程序设计语言中的指针类型来实现。

索引存储方法：除建立存储结点信息外，还建立附加的索引表来标识结点的地址。

散列存储方法：就是根据结点的关键字直接计算出该结点的存储地址。

数据结构中，逻辑上（逻辑结构：数据元素之间的逻辑关系）可以把数据结构分成线性结构和非线性结构。

线性结构的顺序存储结构是一种随机存取的存储结构，线性表的链式存储结构是一种顺序存取的存储结构。

线性表若采用链式存储表示时所有结点之间的存储单元地址可连续可不连续。

北理工计算机体系结构习题解答

(8)不可以。通用寄存器的使用是属于计算机系统结构的内容。0号通用寄存器改为堆栈指示器，将使原先程序中0 号寄存器中的内容改变直接影响到堆栈指针的位置发生变化，造成程序无法正常工作。
2021/6/16
17
1-9 如果某一计算任务用向量方式求解比用标量方式求解要快20倍，称可用向量方式求解部分所花费时间占总的百分比为可向量化百分比。请写出加速比与可向量化比例两者的关系曲线。
4
第1章基础知识
透明性
本来存在的事物或属性，从某个角度看却好象不存在
软件兼容
程序可以不加修改地运行在各档机器上，区别仅在于运行时间不同
它分为向上兼容和向下兼容，以及向前兼容和向后兼容
2021/6/16
5
第1章基础知识
模拟
用一种机器 ( A) 的机器语言解释实现另一种机器(B)的指令系统，使A具有B的指令系统，从而实现软件移植的方法。被模拟的机
2021/6/16
25
第2章指令系统
功能型指令
真正执行数据变换的指令，如加、减、乘、除等
哈夫曼压缩概念
当各种事件发生的概率不均等时，使用概率高的事件用短代码表示，使用概率低的事件用长代码表示，就会使平均位数缩短。哈夫曼编码是最优化的编码方法
2021/6/16
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第2章指令系统
减少指令总数，简化指令功能，以降低硬件设计的复杂度，提高指令的执行速度。按这种途径和方向发展，会使机器的指令系统精炼简单，因此称采用这种途径设计而成的 CPU的计算机为精简指令集计算机 RISC
2021/6/16
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第2章指令系统
2-1 数据表示是指由硬件直接识别

计算机组成

冯·诺依曼计算机具有如下基本特点：(1) 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。

(2) 采用存储程序的方式，程序和数据放在同一个存储器中，指令和数据一样可以送到运算器中运算，即由指令组成的程序是可以修改的。

(3) 数据以二进制码表示。

(4) 指令由操作码和地址码组成。

(5) 指令在存储器中按执行顺序存放，由指令计数器(即程序计数器PC)指明要执行的指令所在的单元地址，一般按顺序递增，也可按运算结果或外界条件而改变。

(6) 机器以运算器为中心，输入/输出设备与存储器间的数据传送都通过运算器。

计算机层次结构微程序设计级、一般机器级、操作系统级、汇编语言级、高级语言级：标准BCD码一位十进制数的二进制码的每一位有确定的权。

1）概念：用四位二进制数按8421权对一位十进制数的编码。

2）BCD码的加法：做二进制相加的运算，结果大于9的进行+6调整。

余3 码1）求法：在BCD码上+32）余3 的加法：加时作为二进制数加，然后进行调整。

无进位时–3 调整，有进位时+3调整。

人们最关心的存储器的性能参数主要有3个：容量、速度和价格衡量存储器工作速度的常用参数有如下4个(1)读出时间Tr：从向存储器发出读操作命令到数据从存储器中读出所经历的时间。

(2)访问时间Ta：从启动一次访问存储器操作到完成该操作所经历的时间，这里所说的访问存储器操作包括读操作、写操作、交换操作等。

3)访问周期Tc：连续启动两次独立的访问存储器操作所需要的最小时间间隔。

访问周期又称为存取周期、读写周期等。

(4)频带宽度Bm：单位时间内能够访问到的数据个数。

主存储器处于全机中心地位：一、当前计算机正在执行的程序和数据均存放在存储器中。

二、DMA(直接存储器存取)技术和输入/输出通道技术，在存储器与输入/输出系统之间直接传送数据。

三、共享存储器的多处理机，利用存储器存放共享数据，并实现处理机之间的通信静态随机存储器(SRAM)：双稳定电路来存放信息，具有挥发性，读出是非破坏性的。

自考02325计算机系统结构考点笔记

第一章概论第一节计算机系统的层次结构计算机系统=硬件/固件+软件计算机语言从低级到高级发展：高一级语言的语句相对于低一级语言来说功能更强，更便于应用，但又都以低级语言为基础。

层次结构由高到低依次为：应用语言机器级M5、高级语言机器级M4、汇编语言机器级M3、OS机器级M2、传统机器语言机器级M1、微程序机器级M0。

虚拟机：由软件实现的机器。

语言实现的两种基本技术：翻译：先把N+1级程序全部转换成N级后，再去执行新产生的N级程序，在执行过程中N+1级程序不再被访问。

解释：每当一条N+1级指令被译码后，就直接去执行等效的N级指令，然后再去取下一条N+1级指令，以此重复执行。

第二节计算机系统结构、计算机组成和计算机实现一、计算机系统结构的定义和内涵定义：它是软件和硬件/固件的交界面，即机器语言程序员看到的机器物理系统的抽象。

实质：确定计算机系统中软、硬件的界面，界面之上是硬件和软件实现的功能，界面之下是硬件和固件实现的功能。

透明性：在计算机技术中，把这种本来存在的事物或属性从某个角度看不到，则称对它是透明的。

二、计算机组成与计算机实现的定义和内涵1.计算机组成定义：计算机系统结构的逻辑实现，包括机器级内部的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。

2.计算机实现定义：指的是计算机组成的物理实现，包括处理机、主存等部件的物理结构，器件的集成度和速度，器件、模块的划分与连接，专用器件的设计。

三、计算机系统结构、组成和实现的相互关系和影响1)相同系统结构，可以有不同的组成；2)一种组成可以有多种不同的实现方法；3)采用不同的系统结构会使可以采用的组成技术产生差异；4)组成也会影响结构。

第三节计算机系统的软、硬件取舍及定量设计原理一、软硬件取舍的基本原则软、硬件功能的分配比例对计算机性能的影响：提高硬件功能的比例可提高解题速度，减少程序所需的存储空间，但会增加硬件成本，降低硬件利用率和计算机系统的灵活性级适应性；而提高软件功能的比例可降低硬件成本，提高系统的灵活性、适应性，但解题速度会下降，软件设计费用和所需的存储器用量增加。

计算机体系结构期末试题-湖南城市学院

题一11．计算机系统结构的层次结构由高到低分别为应用语言机器级，高级语言机器级，汇编语言机器级，操作系统机器级，传统机器语言机器级，微程序机器级12．计算机系统弗林(Flynn)分类法，把计算机系统分成单指令流单数据流(SISD)、单指令流多数据流(SIMD)、多指令单数据流和多指令多数据流四大类。

13．透明指的是客观存在的事物或属性从某个角度看不到，它带来的好处是简化某级的设计，带来的不利是无法控制。

22．数据结构和数据表示之间是什么关系？确定和引入数据表示的基本原则是什么？数据表示是能由硬件直接识别和引用的数据类型。

数据结构反映各种数据元素或信息单元之间的结构关系。

数据结构要通过软件映象变换成机器所具有的各种数据表示实现，所以数据表示是数据结构的组成元素。

（2分）不同的数据表示可为数据结构的实现提供不同的支持，表现在实现效率和方便性不同。

数据表示和数据结构是软件、硬件的交界面。

（2分）除基本数据表示不可少外，高级数据表示的确定和引入遵循以下原则：（1）看系统的效率有否提高，是否减少了实现时间和存储空间。

（2）看引入这种数据表示后，其通用性和利用率是否高。

15．引入数据表示的两条基本原则是：一看系统的效率有否提高；二看数据表示的通用性和利用率是否高。

13．计算机组成指的是计算机系统结构的逻辑实现，包括机器级内的数据流和控制流的组成及逻辑设计等。

计算机实现指的是计算机组成的物理实现，。

21、软件和硬件在什么意义上是等效的?在什么意义上是不等效的?逻辑上等效，性能、价格、实现难易程度上不一样。

22．说明翻译和解释的区别和联系.区别：翻译是整个程序转换，解释是低级机器的一串语句仿真高级机器的一条语句。

联系：都是高级机器程序在低级机器上执行的必须步骤。

19．计算机系统结构也称计算机体系结构，指的是传统机器级的系统结构。

它是软件和硬件/固件的交界面，是机器语言汇编语言程序设计者或编译程序设计者看到的机器物理系统的抽象。

计算机系统结构(课后习题答案)

第一章计算机系统结构的基本概念1。

有一个计算机系统可按功能分成4级，每级的指令互不相同,每一级的指令都比其下一级的指令在效能上强M倍，即第i级的一条指令能完成第i-1级的M条指令的计算量。

现若需第i级的N 条指令解释第i+1级的一条指令，而有一段第1级的程序需要运行Ks，问在第2、3和4级上一段等效程序各需要运行多长时间？答：第2级上等效程序需运行:（N/M）*Ks.第3级上等效程序需运行：(N/M）*（N/M）*Ks。

第4级上等效程序需运行:（N/M)＊（N/M)＊（N/M)*Ks。

note: 由题意可知：第i级的一条指令能完成第i-1级的M条指令的计算量。

而现在第i 级有N条指令解释第i+1级的一条指令，那么，我们就可以用N/M来表示N/M 表示第i+1级需（N/M）条指令来完成第i级的计算量。

所以,当有一段第1级的程序需要运行Ks时，在第2级就需要(N/M)Ks，以此类推2.硬件和软件在什么意义上是等效的?在什么意义上又是不等效的？试举例说明。

答：软件和硬件在逻辑功能上是等效的，原理上，软件的功能可用硬件或固件完成，硬件的功能也可用软件模拟完成。

但是实现的性能价格比，实现的难易程序不同。

在DOS操作系统时代，汉字系统是一个重要问题，早期的汉字系统的字库和处理程序都固化在汉卡（硬件）上，而随着CPU、硬盘、内存技术的不断发展，UCDOS把汉字系统的所有组成部份做成一个软件.3.试以实例说明计算机系统结构、计算机组成与计算机实现之间的相互关系与影响。

答：计算机系统结构、计算机组成、计算机实现互不相同，但又相互影响。

(1）计算机的系统结构相同,但可采用不同的组成。

如IBM370系列有115、125、135、158、168等由低档到高档的多种型号机器。

从汇编语言、机器语言程序设计者看到的概念性结构相同，均是由中央处理机/主存，通道、设备控制器，外设4级构成。

其中,中央处理机都有相同的机器指令和汇编指令系统，只是指令的分析、执行在低档机上采用顺序进行，在高档机上采用重叠、流水或其它并行处理方式。

数据库概论参考答案

.数据库概论专科作业题参考答案第一章数据库系统导论一、选择1.C2.B3.C4.A5.A6.A7.C8.A9.D 10.D11.B 12.B 13.B 14.C 15.D 16.C17.A18.D19.C20.B21.A22.C23.A24.C25.D 26.D 27.B 28.B 29.A 30.C31.A 32.D 33.A 34.C 35.A 36. A 37.C 38.D 39.A 40.D41.D 42.D 43.C 44.A 45.D 46.B二、填空1．数据2．数据库3．数据库的恢复4．概念模型5．逻辑独立性6．关系数据7．层次8．数据定义9．网状模型10．完整性约束11．关系数据12．E-R13．一对多14．信息三、名词解释1．信息：经过加工处理后具有一定含义的数据集合,它具有超出事实数据本身之外的价值;2．数据：数据库中存储的基本对象,通常指描述事物的符号;3．数据库：存储在计算机存储设备上,结构化的相关数据集合;它不仅包括描述事物的数据本身,还包括相关事物之间的联系;4．数据库管理系统：处理数据访问的软件系统,也就是位于用户与操作系统之间的一层对数据库进行管理的软件;用户必须通过数据库管理系统来统一管理和控制数据库中的数据;5．数据库系统：引进了数据库技术后的计算机系统,它能够有组织地、动态地存储大量数据,提供数据处理和数据共享机制,一般由硬件系统、软件系统、数据库和人员组成;6．实体：客观存在并可相互区别的事物称为实体;7．属性：实体所具有的某一特征或性质称为属性;8．联系：在现实世界中,事物内部以及事物之间是有联系的,这些联系在信息世界中反映为两类：一类是实体内部的联系；另一类是实体之间的联系;9．关键字：唯一地标识实体的属性集称为关键字;10．实体型：用实体名及其属性名集合来抽象和描述同类实体,称为实体型;11．实体集：同一类实体的集合称为实体集;12．数据结构：数据结构是对数据静态特征的描述;数据的静态特征包括数据的基本结构、数据间的联系和对数据取值范围的约束;13．数据操作：数据操作是指对数据动态特征的描述,包括对数据进行的操作及相关操作规则;14．数据的完整性约束：数据的完整性约束是对数据静态和动态特征的限定,是用来描述数据模型中数据及其联系应该具有的制约和依存规则,以保证数据的正确、有效和相容;四、简答1数据与信息有什么区别与联系数据与信息既有联系又有区别;数据是表示信息的,但并非任何数据都表示信息,信息是加工处理后的数据,是数据所表达的内容;同时,信息不随表示它的数据形式而改变,它是反映客观现实世界的知识；而数据则具有任意性,用不同的数据形式可以表示相同的信息;2什么是数据库、数据库系统和数据库管理系统数据库：存储在计算机存储设备上,结构化的相关数据集合;它不仅包括描述事物的数据本身,还包括相关事物之间的联系;数据库系统：引进了数据库技术后的计算机系统,它能够有组织地、动态地存储大量数据,提供数据处理和数据共享机制,一般由硬件系统、软件系统、数据库和人员组成;数据库管理系统：处理数据访问的软件系统,也就是位于用户与操作系统之间的一层对数据库进行管理的软件;用户必须通过数据库管理系统来统一管理和控制数据库中的数据;3计算机数据管理技术发展经历几个阶段,各阶段的特点是什么1．人工管理阶段a)数据面向具体应用,不共享;b)数据不单独保存;c)没有软件系统对数据进行管理;d)没有文件的概念;2．文件系统阶段a)程序与数据分开存储,数据以“文件”形式可长期保存在外部存储器上,并可对文件进行多次查询、修改、插入和删除等操作;b)有专门的文件系统进行数据管理,程序和数据之间通过文件系统提供存取方法进行转换;c)数据不只对应某个应用程序,可以被重复使用;3．数据库系统阶段a)数据结构化b)数据的冗余度低、共享性高、易扩充c)数据独立性高d)数据由数据库管理系统统一管理和控制4什么是外模式、模式和内模式1．外模式外模式也称子模式或用户模式,属于视图层抽象,它是数据库用户包括应用程序员和最终用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述,是数据库用户的数据视图,是与某一应用有关的数据的逻辑表示;2．模式模式也称逻辑模式或概念模式,是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述,是所有用户的公共数据视图,是数据库管理员看到的数据库,属于逻辑层抽象;3．内模式内模式也称存储模式,是数据在数据库中的内部表示,属于物理层抽象;内模式是数据物理结构和存储方式的描述,一个数据库只有一个内模式,它是DBMS管理的最低层;5试述数据库系统的两级映像功能;1．外模式/模式映像模式描述的是数据的全局逻辑结构,外模式描述的是数据的局部逻辑结构;对应于同一个模式可以有任意多个外模式;对于每一个外模式,数据库系统都提供了一个外模式/模式映像,它定义了该外模式与模式之间的对应关系;这些映像定义通常包含在各自外模式的描述中;2．模式/内模式映像数据库中只有一个模式,也只有一个内模式,所以模式/内模式映像是唯一的,它定义了数据全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系;当数据库的存储结构改变了,为了保持模式不变,也就是应用程序保持不变,可由数据库管理员对模式/内模式映像做相应改变就可以了;6试述数据库系统的三级模式结构是如何保证数据的独立性的;数据库系统的三级模式结构由外模式、模式和内模式组成;外模式,亦称子模式或用户模式,是数据库用户包括应用程序员和最终用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述,是数据库用户的数据视图,是与某一应用有关的数据的逻辑表示;模式,亦称逻辑模式,是数据库中全体数据的逻辑结构和特性的描述,是所有用户的公共数据视图;模式描述的是数据的全局逻辑结构;外模式涉及的是数据的局部的逻辑结构,通常是模式的子集;内模式,亦称存储模式,是数据在数据库系统内部的表示,即对数据的物理结构和存储方式的描述;数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别,它把数据的具体组织留给DBMS管理,使用户能逻辑抽象地处理数据,而不必关心数据在计算机中的表示和存储;为了能够在内部实现这三个抽象层次的联系和转换,数据库系统在这三级模式之间提供了两层映象：外模式／模式映象和模式／内模式映象;正是这两层映象保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性;7简单说明数据库管理系统包含的功能,a)数据定义b)数据操纵c)数据库的运行管理d)数据库的恢复Recovery8什么是数据模型并说明为什么将数据模型分成两类,各起什么作用;数据模型是数据特征的抽象,是数据库管理的教学形式框架;数据模型分为概念数据模型和结构数据模型. 概念数据模型用来描述某个特定组织所关心的信息结构. 结构数据模型直接面向数据库中数据逻辑结构.9什么是概念模型概念模型的表示方法是什么;概念模型是现实世界到机器世界的一个中间层,它不依赖于数据的组织结构,而是反映现实世界中的信息及其关系;它是现实世界到信息世界的第一层抽象,也是用户和数据库设计人员之间进行交流的工具;概念模型的表示方法很多,其中最为著名、最为常用的是Approach,即E-R方法或E-R模式;该方法用E-R图来描述现实世界的概念模型;10解释概念模型中的常用术语：实体、属性、联系、属性值、关键字、实体型、实体集;实体：客观存在并可相互区别的事物称为实体;属性：实体所具有的某一特征或性质称为属性;联系：在现实世界中,事物内部以及事物之间是有联系的,这些联系在信息世界中反映为两类：一类是实体内部的联系；另一类是实体之间的联系;属性值: 属性的具体取值称为属性值;关键字：唯一地标识实体的属性集称为关键字;实体型：用实体名及其属性名集合来抽象和描述同类实体,称为实体型;实体集：同一类实体的集合称为实体集;第二章关系数据库基本理论一、选择1.B2.C3.C4. B5. C6.A7. B8. D9. A 10.D11. C 12. C 13. A 14.C 15. B 16. D 17. D 18. C 19. A 20. A21. D 22. A 23. D 24.C二、填空1．元组2．连接3．投影4．右外连接5．谓词演算6．按给定的条件选取若干个属性列7．选择、投影、连接运算8．网状模型9．关系模型三、名词解释1．关系：一个关系通常对应一张表2．元组：二维表中的一行即为一个元组;3．属性：二维表中的一列即为一个属性;4．域：属性的取值范围称为该属性的域;5．关键字：表中的某个属性或几个属性的组合称为关键字;6．关系模式：对关系的描述成为关系模式;7．元数：关系模式中属性的数目是关系的元数;8．分量：元组中的每个属性值称为元组的分量;9．实体完整性：实体完整性是指关系的主属性不能为空;10．参照完整性：在关系模型中,实体与实体之间的联系都是用关系来表示的;参照完整性描述了实体之间的引用规则;11．用户定义完整性：用户定义完整性是指不同的关系数据库系统根据应用环境的不同,设定的一些特殊的约束条件;四、简答l关系模型的特点是什么1 具有严格的数据理论基础,关系数据模型是建立在严格的数据概念基础上的;2 概念单一,不管是实体本身还是实体之间的联系都用关系表来表示,这些关系必须是规范化的,使得数据结构变得非常清晰、简单;3 在用户的眼中无论是原始数据还是结果都是二维表,不用考虑数据的存储路径;因此,提高了数据的独立性、安全性,同时也提高了开发效率;2解释关系模型中的常用术语：关系、元组、属性、关键字、外关键字、关系模式;1．关系：一个关系通常对应一张表2．元组：二维表中的一行即为一个元组;3．属性：二维表中的一列即为一个属性;4．关键字：表中的某个属性或几个属性的组合称为关键字;5．外关键字：如果一个关系中的属性或属性组并非该关系的关键字,但它们是另外一个关系的关键字,则称其为该关系的外关键字或外码;3简述关系模型与关系模式的区别与联系;关系模型：用二维表的形式表示实体和实体间联系的数据模型;关系模式：对关系的描述;关系实际上就是关系模式在某一时刻的状态或内容;也就是说,关系模式是型,关系是它的值;关系模式是静态的、稳定的,而关系是动态的、随时间不断变化的,因为关系操作在不断地更新着数据库中的数据;但在实际当中,常常把关系模式和关系统称为关系;4关系的完整性约束是什么各有什么含义1. 实体完整性实体完整性是指关系的主属性不能为空;在关系模型中关键字码能够唯一地识别元组,而关键字是由一个或几个属性组成的;这就规定了组成关键字的所有属性都不能为空,这些属性也称为主属性;2. 参照完整性在关系模型中,实体与实体之间的联系都是用关系来表示的,这些关系主要分为1∶1、1∶n和m∶n三种;参照完整性也称为引用完整性,描述了实体之间的引用规则;即一个实体中某个属性的属性值是引用另一个实体的关键字,其中引用关系称为参照关系,而被引用关系称为被参照关系,参照关系中的引用字段称为外关键字;3. 用户定义的完整性用户定义的完整性是指不同的关系数据库系统根据应用环境的不同,设定的一些特殊约束条件;用户定义的完整性也称为域完整性或语义完整性;它说明某一具体应用所涉及的数据必须满足应用语义的要求;5①查询商场中的全部商品;σ商品②查询商场中所有电器类产品的供应商;∏供应商σ商品类别='电器类'商品③查询购买了计算机商品的顾客姓名和联系方式;∏姓名,联系方式σ商品类别='计算机' 商品6①查询购买了PTI号商品的顾客号和顾客姓名;∏顾客号,顾客姓名σ商品号='PT1' 商品②查询没有购买任何商品的顾客信息;∏顾客号,商品号,购买数量顾客∏顾客号顾客-∏顾客号购买③查询购买了所有钢笔类产品的顾客信息;∏顾客号,商品号,购买数量顾客购买÷∏商品号σ商品类别='钢笔' 商品第三章结构化查询语言SQL一、选择1. C2. B3. B4. C5. B6. C7. A8. A9. D 10. C11. A 12. B 13. D 14. D 15. D 16. D 17. D 18. D 19. A 20. C21. B 22. C 23. D 24. D 25.D 26.D 27. C 28. C 29. B二、填空1．表、视图2．SELECT R.A,R.B,S.D,S.F FROM R,S WHERE R.A=S.A3．SELECT SNAME,GRADE FROM S,SC,C WHERE CNAME='数据库技术'AND_ S.S=SC.S_AND SC.C=C.C4．Cursor5．SQL语言6．引发触发器7．GRANT、REVOKE8．视图9．WHERE10．MAX三、名词解释1．数据定义：SQL数据定义功能通过数据定义语言定义关系数据库的模式、外模式和内模式,来实现基本表、视图和索引文件的定义、修改和删除操作;2．数据查询：数据查询是指对数据库中的数据进行查询、分组、统计和排序等操作;3．数据操纵：数据操纵是指对数据的插入、修改和删除等操作;4．数据控制：数据控制是对数据库中数据的安全性和完整性进行控制;5．聚合函数：为了方便用户,增强检索功能,SQL提供了许多聚合函数,也称集合函数或计算函数;6．嵌套查询：将一个查询块嵌套在另一个查询块的WHERE子句或HA VING短语的条件中的查询称为嵌套查询或子查询;7．视图：视图对应于关系数据库模型的外模式,是从一个或几个基本表或视图中导出的表;四、简答1试述SQL语言的特点;1.功能一体化2.语言简洁,易学易用3.高度非过程化4.面向集合的操作方式5.以同一种语法结构提供两种使用方式2什么是基本表什么是视图两者有什么区别和联系基本表：本身独立存在的表,即实际存储在数据库中的表,而不是从其它表导出来的;视图：从一个或几个表中导出的表;视图本身不独立存储于数据库中,即数据库中只存放视图的定义而不存放视图对应的数据,这些数据仍存放在导出视图的基表中,视图是一个虚表, 在概念上与基本表等同,用户可以在视图上再定义视图;3举例说明视图在什么情况下不能更新;为什么在关系数据库中,受到基本表的限制并非所有的视图都是可更新的;例如：视图中的列没有包含基本表的NOT NULL 非空列；视图的列取自表达式或聚合函数；视图是由两个以上基本表导出的；视图是在一个不可更新的视图上定义的等;4简述什么是嵌入式SQL．SQL作为嵌入式语言,能够嵌入到高级语言例如C、C++等宿主语言程序中;5①检索所有读者的全部情况;SELECT FROM 读者②检索姓张的读者姓名、单位及联系方式;SELECT 姓名,单位,联系方式FROM 读者WHERE 姓名LIKE ‘张%’③检索“清华大学出版社”和“高等教育出版社”出版的图书、作者及单价并且单价降序排列; SELECT 作者,单价FROM 图书WHERE 出版单位=’清华大学出版社’or出版单位=’高等教育出版社’ORDER BY 单价ASC6①SELECT FROM 图书WHERE 单价>=30 AND 单价<=50②SELECT读者.姓名,读者.单位FROM 借阅,读者WHERE 借阅.借书证号=读者.借书证号③SELECT读者.借书证号,读者.姓名,读者.性别,读者.单位,读者.联系方式FROM 图书,借阅,读者WHERE 借阅.借书证号=读者.借书证号AND 借阅.总编号=图书.总编号AND 图书.书名=’数据库原理与应用’7;①SELECT图书.总编号,图书.分类号,图书.书名,图书.作者,图书.出版单位,图书.单价FROM 图书,借阅WHERE 图书.单价>38 AND 借阅.总编号=图书.总编号ORDER BY 借阅.借阅日期②SELECT FROM 图书WHERE 单价>SELECT MAX单价FROM 图书WHERE 出版单位=’天津大学出版社’③SELECT MAX单价,MIN单价,COUNTFROM 图书GROUP BY 出版单位8①SELECT FROM 读者WHERE 借书证号IN SELECT 借书证号FROM 借阅WHERE count=3 GROUP BY 借书证号②SELECT 姓名,单位FROM 读者WHERE 借书证号NOT IN SELECT 借书证号FROM 借阅③UPDATE 图书SET 单价=单价+单价2%9;①DELETE FROM 借阅WHERE 借阅日期<’2001-01-01’②CREATE VIEW TEMPBOOK AS SELECT借书证号,总编号,借阅日期FROM 借阅WHERE 借阅日期>=’2007-01-01’第四章关系模式规范化设计一、选择1. A2. A3. D4. C5. D6. B7. C8. B9. B 10. C 11. D12. A 13. D 14. D 15. B 16. B 17. D 18. B 19. C 20. C 21. C22. A 23. A 24. A 25. D 26. B 27. B 28. B 29. B 30. B 31. D 32. B33. B 34.A 35.D 36.B 37.B 38.D 39.A 40.A 41.B 42.B 43.C 44.C 45.B46.A 47.B 48.B 49.B 50.C 51.C 52.B 53.B二、填空1．保持函数依赖2．Armstrong3．B→C4．多值依赖5．修改复杂6．F⊆G+,和G⊆F+7．BCNF8．3NF9．数据冗余度大10. 1NF三、名词解释1．函数依赖: 设RU是一个属性集U上的关系模式,X和Y是U的子集;若对于RU的任意两个可能的关系r1、r2,若r1x=r2x,则r1y=r2y,或者若r1x不等于r2x,则r1y不等于r2y,称X决定Y,或者Y依赖X;2．完全函数依赖: 设X,Y是关系R的两个属性集合,X’是X的真子集,存在X→Y,但对每一个X’都有X’→Y,则称Y完全函数依赖于X;3．部分函数依赖: 设X,Y是关系R的两个属性集合,存在X→Y,若X’是X的真子集,存在X’→Y,则称Y 部分函数依赖于X;4．传递函数依赖: 设X,Y,Z是关系R中互不相同的属性集合,存在X→YY →X,Y→Z,则称Z传递函数依赖于X;5．候选关键字: 设K是关系模式RU,F中的属性或属性组,K '是K的真子集即K ' K,若K→U,而不存在K →U,则K是R的候选关键字;6．外关键字:设有两个关系模式R和S,X是R的属性或属性组,并且X不是R的候选关键字,但X是S 的候选关键字,则称X是R的外关键字;7．第一范式:如果一个关系模式R的所有属性都是不可分的基本数据项,则称关系R满足第一范式,记作R∈1NF;8．第二范式:满足第一范式的关系模式R,如果所有非主属性都完全依赖于候选关键字,则称R属于第二范式,记为R∈2NF;9．第三范式:若关系模式R∈2NF,且它的任何一个非主属性都不传递依赖于候选关键字,则称关系R满足第三范式,记为R∈3NF;10．BCNF范式:若关系模式R的所有属性都不传递依赖于R的任何候选关键字,则称关系R满足BCNF,记作R∈BCNF;也可以定义为：设关系模式RU,F∈1NF,若F的任一函数依赖X→YY ⊄ X中X都包含了R 的一个候选关键字,则称关系R满足BCNF,记作R∈BCNF;11．模式分解:关系模式R<U , F>的一个分解是指ρ= {R1<U1,F1>,R2<U2,F2>, …, Rn<Un,Fn>},其中U = U1UU2U…UUn,并且没有Ui⊆ Uj,1≤i,j≤n,Fi是F在Ui上的投影;12．无损连接性:设关系模式RU,F被分解为若干个关系模式R1U1,F1,R2U2,F2,…,RnUn,Fn,其中U=U1U2…UN,且不存在Ui⊆ Uj,Fi为F在Uj上的投影,如果R与R1,R2,…,Rn自然连接的结果相等,则称关系模式R的分解具有无损连接性;13．保持函数依赖性:设关系模式RU,F被分解为若干个关系模式R1U1,F1,R2U2,F2,…,RnUn,Fn,其中U=U1U2…UN,且不存在Ui⊆ Uj,Fi为F在Uj上的投影,如果F所蕴含的函数依赖一定也由分解得到的某个关系模式中的函数依赖Fi所蕴含,则称关系模式R的分解具有函数依赖保持性;14．主属性: 在一个关系中,如一个属性是构成某一个候选关键字的属性集中的一个属性,则称它为主属性. 15．非主属性: 不包含在任何一个候选码中的属性称为非主属性.四、简答11．函数依赖: 设RU是一个属性集U上的关系模式,X和Y是U的子集;若对于RU的任意两个可能的关系r1、r2,若r1x=r2x,则r1y=r2y,或者若r1x不等于r2x,则r1y不等于r2y,称X决定Y,或者Y依赖X;2．部分函数依赖: 设X,Y是关系R的两个属性集合,存在X→Y,若X’是X的真子集,存在X’→Y,则称Y 部分函数依赖于X;3．传递函数依赖: 设X,Y,Z是关系R中互不相同的属性集合,存在X→YY →X,Y→Z,则称Z传递函数依赖于X;4．候选关键字: 设K是关系模式RU,F中的属性或属性组,K '是K的真子集即K ' K,若K→U,而不存在K →U,则K是R的候选关键字;5．外关键字:设有两个关系模式R和S,X是R的属性或属性组,并且X不是R的候选关键字,但X是S 的候选关键字,则称X是R的外关键字;6．主属性: 在一个关系中,如一个属性是构成某一个候选关键字的属性集中的一个属性,则称它为主属性. 7．非主属性: 不包含在任何一个候选码中的属性称为非主属性.2规范化理论为数据库设计人员判断关系模式优劣提供了理论标准,可用以指导关系数据模型的优化,用来预测模式可能出现的问题,为设计人员提供了自动产生各种模式的算法工具,使数据库设计工作有了严格的理论基础;3关系模式的异常操作包括插入异常、删除异常、修改异常;这些异常由模式中某些数据依赖引起的;规范化理论可以改造关系模式,通过分解关系模式来消除不适合的数据依赖,以解决这些异常和潜在的数据不一致性的问题;4候选码：1A；2CD；3E5范式表示的是关系模式的规范化程序;共分六个级别,分别1NF,2 NF,3 NF,BCNF,4 NF,5 NF;6l候选码为AC,BC．AD,BD、可选其中之一为主码;2不服从4NF;在多值依赖中决定因素中不包含码;3不服从BCNF;在函数依赖中决定因素中不包含码;4服从3NF;该模式中不存在非主属性;7①第一范式,ab是主码,d依赖于ab的一部分,这是第二范式不允许的;因此最高是第一范式;②第一范式,ab或者ad是主码,无论谁做主码,b和d互相依赖,也是对主码的一部分的依赖③第二范式,只要选择e做主码就满足第二范式,但是想要推得d,必须经过间接依赖;即e推出ab,ab推出ce,c 推出d,所以不满足第三范式,因此最高是第二范式;8关键字是bd,3NF分解：{a,b,c}{a,c}第五章数据库设计与维护一、选择1. A2. D3. D4. C5. C6. B7. C8. A9. B 10. C11. B 12. B 13. A 14. A 15. C 16. C 17. B 18. D 19. A20. B 21. C 22. C 23. D 24. C 25. A 26. D 27. D 28. D 29. B二、填空1．数据库物理设计2．共享性3．物理结构设计4．子类型5．聚集6．逻辑设计阶段的7．结构三、名词解释1．数据流图：用于表达和描述系统的数据流向和对数据的处理功能;2．数据字典：各类数据描述的基何,是对系统中数据结构的详细描述,是各类数据属性的清单;3．数据项：不可再分的数据单位;4．数据结构;包括数据结构名、含义说明、组成等;5．数据流:包括数据流名,数据流说明,流入、流出过程,组成等;6．数据存储：包括数据存储名、存储说明、输入数据流、输出数据流、组成、数据量、存取方式等; 7．处理过程:包括处理过程名、处理说明、输入/输出数据流、处理方法等;四、简答1分为六个阶段：需求分析阶段；概念结构设计阶段；逻辑结构设计阶段；物理设计阶段；数据库实施阶段；数据库运行、维护阶段2;数据库设计既是一项涉及多学科的综合性技术又是一项庞大的工程项目;其主要特点有：1 数据库建设是硬件、软件和干件技术与管理的界面的结合; 2 从软件设计的技术角度看,数据库设计应该和应用系统设计相结合,也就是说,整个设计过程中要把结构数据设计和行为处理设计密切结合起来;31全面了解数据库系统的功能、物理环境和工具,特别是存储结构和存取方法;2 了解应用环境;对不同的应用要求按其重要程度和使用方式进行分类;事物处理的频率,响应时间的要求,都是对时间和空间效率进行平衡和优化的重要依据;3 了解外存设备的特性;4需求分析是数据库设计的第一阶段,是设计数据的起点,需求分析是整个设计过程的基础和首要条件,也是最困难、最耗费时间的一步;其结果是概念设计的基础,分析结果是否准确而无遗漏地反映了用户对系统的实际要求,将直接影响到后面各个阶段的设计成效,并影响到设计结果是否合理和实用;51 调查组织机构的总体情况;2 熟悉各部门的业务活动情况;3 分析用户需求;4确定新系统的边界;6数据字典的内容包括数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理过程五部分;7将系统需求分析得到的用户需求抽象为信息结构过程;概念模型是整个数据库设计的关键;概念模型最。

《数据结构实验》课件

数据结构的组成
数据结构通常包括数据类型、数据元素的表示方式、数据元素之间的关系等。
数据结构的重要性
01
提高数据处理效率
合理的数据结构能够提高数据处理的速度和效率，优化算法性能。
02
方便数据管理
03
促进软件开发
通过合理的数据结构，可以方便地存储、检索、更新和管理数据。
数据结构是软件开发中的重要组成部分，对于软件的设计、实现和性能优化具有重要意义。
及遍历等基本操作。
04
掌握二叉树的建立ห้องสมุดไป่ตู้插入、删
除以及遍历等常用操作，理解
其时间复杂度。
05
通过实验，加深对二叉树数据结构的理解，提高编程能力。
06
实验五：哈希表操作实验
总结词：理解哈希表的基本概念和操作，掌握哈希表的
插入、查找等操作。
详细描述
理解哈希表的概念和特点，了解哈希表的原理。
学习哈希表的创建、初始化以及哈希函数的设计等基本操作。
PART 02
基础数据结构
REPORTING
数组
线性数据结构，通过索引访问元素。
数组是一种线性数据结构，它按照一定的顺序排列元素。每个元素在数组中都有一个固定的位置，通过索引可以快速访问。数组的优点是访问速度快，但插入和删除操作可能需要移动大量元素。
链表
非连续的数据结构，通过指针链接元素。
数据结构的分类
线性数据结构
包括数组、链表、栈、队列等，主要用于处理具有顺序特性的数据元素。
树形数据结构
如二叉树、多叉树等，主要用于表示具有层次关系的数据元素。
图状数据结构
如邻接矩阵、邻接表等，主要用于表示具有网状关系的数据元素。

数据结构

习题一1.简要回答术语：数据，数据元素，数据结构，数据类型。

数据(data)：是对客观事物的符号表示，在计算机科学中是指所有能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称。

数据元素（data element）：是数据的基本单位，在计算机程序中通常作为一个整体进行考虑和处理。

数据对象（data object）:是性质相同的数据元素的集合，是数据的一个子集。

数据结构（data structure）:是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合，有集合、线性结构和树形结构。

数据类型（data type）：是一个值的集合和定义在这个值集上的一组操作的总称。

2.数据的逻辑结构？数据的物理结构？逻辑结构与物理结构的区别和联系是？数据的逻辑结构：是数据元素间的逻辑关系。

数据的物理结构：是数据结构在计算机中的表示（或映像）。

区别：逻辑结构是指数据之间的联系，而物理结构是指数据的存放位置。

联系：任何一个算法设计取决于选定的数据（逻辑）结构，而算法的实现依赖于采用的存储结构。

3.数据结构的主要运算包括哪些？答：数据结构的主要运算包括：⑴建立(Create)一个数据结构；⑵消除(Destroy)一个数据结构；⑶从一个数据结构中删除(Delete)一个数据元素；⑷把一个数据元素插入(Insert)到一个数据结构中；⑸对一个数据结构进行访问(Access)；⑹对一个数据结构(中的数据元素)进行修改(Modify)；⑺对一个数据结构进行排序(Sort)；⑻对一个数据结构进行查找(Search)。

4.算法分析的目的是什么？算法分析的主要方面是什么？算法分析的目的是：分析算法的效率以求改进。

算法分析的主要方面：算法的空间复杂度和时间复杂度、算法的正确性和简单性。

5.分析一下程序段的时间复杂度，请说明分析的理由或原因。

（1）基本操作的语句频度为：2n，其时间复杂度为：O(n)。

（2）基本操作的语句频度为：1+2+3+…+n=n(n-1)/2，其时间复杂度为：O(n2) 。

数据库系统原理教程课后习题及答案(第一章)

第1章绪论1 ．试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的概念。

答：( l ）数据（Data ) ：描述事物的符号记录称为数据。

数据的种类有数字、文字、图形、图像、声音、正文等。

数据与其语义是不可分的。

解析在现代计算机系统中数据的概念是广义的。

早期的计算机系统主要用于科学计算，处理的数据是整数、实数、浮点数等传统数学中的数据。

现代计算机能存储和处理的对象十分广泛，表示这些对象的数据也越来越复杂。

数据与其语义是不可分的。

500 这个数字可以表示一件物品的价格是500 元，也可以表示一个学术会议参加的人数有500 人，还可以表示一袋奶粉重500 克。

( 2 ）数据库（DataBase ，简称DB ) ：数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合。

数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。

( 3 ）数据库系统（DataBas 。

Sytem ，简称DBS ) ：数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成，一般由数据库、数据库管理系统（及其开发工具）、应用系统、数据库管理员构成。

解析数据库系统和数据库是两个概念。

数据库系统是一个人一机系统，数据库是数据库系统的一个组成部分。

但是在日常工作中人们常常把数据库系统简称为数据库。

希望读者能够从人们讲话或文章的上下文中区分“数据库系统”和“数据库”，不要引起混淆。

( 4 ）数据库管理系统（DataBase Management sytem ，简称DBMs ) ：数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。

DBMS 的主要功能包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理功能、数据库的建立和维护功能。

解析DBMS 是一个大型的复杂的软件系统，是计算机中的基础软件。

目前，专门研制DBMS 的厂商及其研制的DBMS 产品很多。