数据库系统概论 离线作业第 次答案

《数据库系统概论》离线作业第2次参考解答

第6 章关系数据库理论

2. 建立一个关于系、学生、班级、学会等诸信息的关系数据库。

描述学生的属性有:学号、姓名、出生年月、系名、班号、宿舍区。

描述班级的属性有:班号、专业名、系名、人数、入校年份。

描述系的属性有:系名、系号、系办公室地点、人数。

描述学会的属性有:学会名、成立年份、地点、人数。

语义如下：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。

请给出关系模式，写出每个关系模式的极小函数依赖集，指出是否存在传递函数依赖，对于函数依赖左部是多属性的情况讨论函数依赖是完全函数依赖，还是部分函数依赖。

指出各关系模式的候选码、外部码，有没有全码存在?

解：

解析

应该根据题目中给出的有关语义写出关系模式中的数据依赖，有些依赖可以按照实际情况写出，也许题目中并没有明显指出。例如，按照实际情况，系名和系号是一一对应的，因此有D # →DN，DN→D #。

12. 下面的结论哪些是正确的? 哪些是错误的? 对于错误的请给一个反例说明之。

考查点：关系模式的规范化，函数依赖、多值依赖

（1）任何一个二目关系是属于3NF。√

（2）任何一个二目关系是属于BCNF。√

（3）任何一个二目关系是属于4NF。√

(4) 当且仅当函数依赖A->B在R上成立，关系R(A,B,C)等于其投影R1（A,B）和R2（A,C）的连接。×

当A→B在R上成立，关系R(A,B,C)等于其投影R1(A,B) 和R2(A,C)的连接。反之则不然。

正确的应当是：

当且仅当多值依赖A→→B在R上成立，关系R(A,B,C)等于其投影R1(A,B) 和R2(A,C)的连接。

(5)若R.A->R.B,R.B->R.C，则R.A->R.C。√

(6)若R.A->R.B,R.A->R.C，则R.A->R.(B,C)。√

（7）若R.B->R.A,R.C->R.A，则R.(B,C)->R.A。√

（8）若R.(B,C)->R.A则R.B->R.A,R.C->R.A。×

第7 章数据库设计

9. 试述数据库概念结构设计的重要性和设计步骤。

答：

重要性：数据库概念设计是整个数据库设计的关键，将在需求分析阶段所得到的应用需求首先抽象为概念结构，以此作为各种数据模型的共同基础，从而能更好地、更准确地用某一DBMS实现这些需求。

设计步骤：概念结构的设计方法有多种，其中最经常采用的策略是自底向上方法，该方法的设计步骤通常分为两步：第 1 步是抽象数据并设计局部视图，第2 步是集成局部视图，得到全局的概念结构。

11. 什么是数据库的逻辑结构设计？试述其设计步骤。

答：

数据库的逻辑结构设计就是把概念结构设计阶段设计好的基本E-R 图转换为与选用的DBMS 产品所支持的数据模型相符合的逻辑结构。

设计步骤为:

(l)将概念结构转换为一般的关系、网状、层次模型；

(2)将转换来的关系、网状、层次模型向特定DBMS支持下的数据模型转换；

(3)对数据模型进行优化。

12. 试把第一章习题12和习题13中的E-R模型转换为关系模型。

答：

习题12. 学校中有若干个系，每个系有若干班级和教研室，每个教研室有若干教员，其中有教授和副教授每人各带若干研究生，每个班有若干学生，每个学生选修若干课程，每门课程可由若干学生选修。请用E-R图画出此学校的概念模型。

解析

在画E-R图时，按照习题中对问题的描述一步一步画出每一句话中涉及的实体，再根据给出的实际语义，画出实体之间的联系。例如，每个教研室有若干教员，每个班有若干学生，可以画出教研室和教员、班级和学生之间一对多的联系。再如，有的教授和副教授每人各带若干研究生，而一个研究生一般指定一个导师，这是通常的规则，所以可以画出教员和学生之间一对多的联系。

E-R图：

转化为关系模型为（下划线表示是主码属性）：

系(系编号, 系名, 系主任)

班级(班级编号, 班级名, 年级, 系编号)

教研室(教研室编号, 名称, 主任, 系编号)

学生(学号,姓名,性别, 学历, 研究方向, 导师职工号)

课程(课程号,课程名,学分)

教员(职工号, 姓名, 职称, 教研室编号)

选课(学号, 课程号, 成绩)

习题13. 某工厂生产若干产品，每种产品由不同的零件组成，有的零件可用在不同的产品上。这些零件由不同的原材料制成，不同零件所用的材料可以相同。这些零件按所属的不同产品分别放在仓库中，原材料按照类别放在若干仓库中。请用E-R图画出此工厂产品、零件、材料、仓库的概念模型。

解析

对实体之间联系的语义描述有时不是直截了当的，需要从对现实世界的整体拮述中进行分析，导出实体之间的某种联系。就如本题中，"零件和仓库的联系"就要从以下描述中分析: "零件按所属的不同产品分别放在仓库中"。因为一个产品由多种零件组成的，所以一个仓库中存放多种零件: 反过来一种零件是放在一个仓库还是多个仓库中呢? 因为一种零件可以用在多种产品上，这些零件按所属的不同产品分别放在仓库中，于是知道一种零件可以放在多个仓库中，所以零件和仓库之间是多对多的联系。"材料和仓库的联系"则根据"原材料按照类别放在若干仓库" 这句话就可以得出: 一个仓库中放多种材料，而一种材料只放在一个仓库中，所以仓库和材料之间是一对多的联系。

E-R图：

转换成关系模型为（下划线表示是主码属性）：

仓库（仓库号，仓库名）

产品（产品号，产品名称，仓库号）

零件(零件号，零件名称)

材料（材料号，材料名称，材料类别，仓库号，存放量）产品组成（产品号，零件号，使用零件数量）

零件组成（零件号，材料号，使用材料数量）

零件储存（零件号，仓库号，存储量）