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1、范式练习题 第 1 页 共 9 页 数据库系统概论 第六章 1、 关系规范化中的删除操作异常是指 _ ,插入操作异常是指 _ 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 答:删除操作异常是指执行删除操作时将不应该删除的数据删除的情形;插入异常是指执行插入操作 时应该插入的数据无法插入的情形。本题答案为:A D。 - - 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系代数理论 D.数理逻辑 答:关系规范化理论是关系数据库中进行关系模式设计的理论依据。本题答案为A 。 2、
2、 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 答:部门关系中的“部门成员”不是唯一的,不满足1NF。本题答案为B。 - - 3、 消除了部分函数依赖的1NF的关系模式必定是_ A. 1NF B. 2NFC. 3NF D. 4NF 答:由 2NF的定义可知本题答案为B。 - - 4、若关系 R的候选码都是由单属性构成的,则R的最高范式必定是_ A. 1NF B. 2NF C. 3NF D. 无法确定 答:候选码由单属性构成,一
3、定不会存在非主属性对候选码的部分函数依赖。本题答案为B。 - - 5、 在关系模式 R(A,B,C,D)中,有函数依赖集F=BC ,CD,DA,则 R能达到 _ A. 1NF B. 2NF C. 3NF 范式练习题 第 2 页 共 9 页 D. 以上三者都不行 答:该关系模式的候选码是B,因为 BC ,C B,CD,所以存在非主属性D对候选码的传递函 数依赖, R 不是 3NF。又因为不存在非主属性对候选码的部分函数依赖,所以R 是 2NF。本题答 案为 B 。 - - 6、 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_ A. W1 (工号,姓名) W2(工种,
4、定额) B. W1 (工号,工种,定额) W2(工号,姓名) C. W1 (工号,姓名,工种) W2(工种,定额) D. 以上都不对 答:该关系的函数依赖集为 工号姓名,工号工种,工种定额 ,侯选码为“工号”经分析可 知: “定额”经“工种”传递函数依赖于“工号”,这个传递依赖应消除。选项A中的两个关系 没有公众属性,不正确;选项B中未消除传递依赖。本题答案为C。 - - 7、 有关系模式学生(学号,课程号,名次),若每一名学生每门课程有一定的名次,每门课程每一名 次只有一名学生,则以下叙述中错误的是_ A. (学号,课程号)和(课程号,名次)都可以作为候选码 B. 只有(学号,课程号)能作为
5、候选码 C.关系模式属于第三范式 D.关系模式属于BCNF 答: (学号,课程号)(名次), (课程号,名次)(学号),所以(学号,课程号)和(课程 号,名次)都可以作为候选码,选项A正确;该关系所有的属性都是主属性,所以属于第三 范式,选项C正确;同时该关系上的两个函数依赖的左部都包含了该关系的候选码,所以也 属于 BCNF ,选项 D 正确。 本题答案为B 。 - - 8、 关系模式 STJ(S#,T,J#)中,存在函数依赖: (S#,J#)T, (S#,T)J#,TJ#,则_ A. 关系 STJ 满足 1NF ,但不满足2NF B. 关系 STJ 满足 2NF ,但不满足3NF C.关系
6、 STJ 满足 3NF ,但不满足BCNF D.关系 STJ 满足 BCNF ,但不满足4NF 答:该关系模式的候选码是(S#,J#)和 (S#,T) ,所有的属性都是主属性,所有该关系模式至 少是 3NF,又因为 TJ#的左部未包含该关系的任一候选码,所以它不是BCNF 。 本题答案为C。 - - 9、 能够消除多值依赖引起的冗余的是_ A. 2NF B. 3NF C. 4NF D. BCNF 答:关系模式达到4NF时,可删除由多值依赖引起的冗余。本题答案为C。 范式练习题 第 3 页 共 9 页 - - 10、当 B 属于函数依赖于A 属性时,属性B与 A 的联系是 _。 A. 1 对多
7、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、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. 以上都不是 答: B C B 举例:学生成绩登记表 学号姓名性别专业年级 课程成绩 课号课名学时学分教师工资号成绩 S1 S2 张三 李四 男 女 CS CS 98 99 C1 C2 C3 C4 C5 C1 DB DS OS MA PH DB 60 60 80 120 90 60 3 3 4 6 5
8、 3 赵 钱 孙 李 周 赵 M1 M9 M4 M7 M2 M1 90 70 85 90 75 86 解答 ?关系模式 R(U,F) ?函数依赖关系F 为: 学号 ( 姓名,性别,专业,年级) 课号 ( 课名,学分,学时,工资号) ( 学号,课号 ) 成绩 师号教师 ?属性集 U 为: ( 学号 , 姓名 , 性别 , 专业 , 年级, 课程成绩 )1NF ?消去可划分的属性:课程成绩 学生 ( 学号 , 姓名 , 性别 , 专业 , 年级, 课号 , 课名 , 学分 , 学时 , 教师 , 工资号 , 成绩 ) 关键字 ( 学号 , 课号 ) 1NF ?消去部分函数依赖 存在的部分依赖: ?
9、( 学号 , 课号 ) p ( 姓名, 性别 , 专业 , 年级 ) ?( 学号 , 课号 ) p ( 课名, 学分 , 学时 , 工资号 , 教师 ) 消去部分依赖 ?( 学号 ) ( 姓名, 性别 , 专业 , 年级 ) ?( 课号 ) ( 课名, 学分 , 学时 , 工资号 , 教师 ) ?( 学号 , 课号 ) 成绩 投影成三个子关系模式 ?学生 ( 学号, 姓名 , 性别 , 专业 , 年级) 范式练习题 第 4 页 共 9 页 ?课程 ( 课号, 课名 , 学分 , 学时 , 工资号 , 教师 ) ?成绩 ( 学号, 课号 , 成绩 ) 2NF ?消去传递函数依赖 存在的传递依赖
10、?课号工资号 ?工资号教师 ?课号 t 教师 消去传递依赖 ?( 课号 ) ( 课名, 学分 , 学时 , 工资号 ) ?( 工资号教师 ) 投影成两个子关系模式 ?课程 ( 课号, 课名 , 学分 , 学时 , 工资号 ) ?教师 ( 工资号 , 教师 ) 3NF ?最后投影结果 学生 ( 学号 , 姓名 , 性别 , 专业 , 年级) 课程 ( 课号 , 课名 , 学分 , 学时 , 师号) 教师 ( 师号 , 教师 ) 成绩 ( 学号 , 课号 , 成绩 ) - - ?1、下表给出一数据集,请判断它是否可直接作为关系数据库中的关系,若不行,则改造成为尽可 能好的并能作为关数据库中关系的形
11、式,同时说明进行这种改造的理由。 解:因为关系模式至少是1NF关系,即不包含重复组并且不存在嵌套结构,给出的数据集显然不可直接作 为关系数据库中的关系,改造为1NF的关系如下所示。 - - 2、设有一教学管理数据库,其属性为:学号(S#) ,课程号( C#) ,成绩( G ) ,任课教师( TN) ,教师 所在的系( D) 。这些数据有下列语义: 范式练习题 第 5 页 共 9 页 学号和课程号分别与其代表的学生和课程一一对应。 一个学生所修的每门课程都有一个成绩。 每门课程只有一位任课教师,但每位教师可以有多门课程。 教师中没有重名,每个教师只属于一个系。 ?试根据上述语义确定函数依赖集。
12、?如果用上面所有属性组成一个关系模式,那么该关系模式为何模式?并举例说明在进行增、删操 作时的异常现象。 ?分解为具有依赖保持和无损连接的3NF。 ?解: ?(1)F=(S#,C#) G,C#TN,TND ?(2)关系模式为1NF,因为该关系模式的候选码为(S#,C# ) ,则非主属性有G ,TN和 D。 ?又 F 中有 C#TN,存在非主属性TN对候选码( S#,C#)的部分依赖,即: ?若新增设一门课程而暂时还没有学生选修时,则因缺少码S#值而不能进行插入操作。若某个教师 调离学校要删除有关信息时,会将不该删除的课程(C#)信息删除。 ?(3) Fm=(S#,C#) G ,C#TN,TND
13、 ?=R1,R2,R3 ?其中: R1=(S#,C#,G ) R2=(C#,TN) R3=(TN,D) - - ?3、下表给出的关系R为第几范式?是否存在操作异常?若存在,则将其分解为高一级范式。分解 完成的高级范式中是否可以避免分解前关系中存在的操作异常? ? 解:它为 1NF。因为该关系的候选码为(工程号,材料号),而非主属性“开工日期”和“完工日期”部分 函数依赖于候选码的子集“工程号”,即: ? ? ?它不是 2NF。 ?它存在操作异常,如果工程项目确定后,若暂时未用到材料,则该工程的数据因缺少码的一部 分(材料号)而不能进入到数据库中,出现插入异常。若某工程下马,则删去该工程的操作也
14、可 能丢失材料方面的信息。 ?将其中的部分函数依赖分解为一个独立的关系,则产生如下所示的两个2NF关系模式: P ( P 工程号,材料号)开工日期 (工程号,材料号)完工日期 范式练习题 第 6 页 共 9 页 ?分解后, 新工程确定后, 尽管还未用到材料, 该工程数据可在关系R2中插入。某工程数据删除时, 仅对关系 R2操作,也不会丢失材料方面的信息。 - - ?4、设 有如 下所 示的 关系 R。 ? (1)它为第几范式?为什么? ?(2) 是否存在删除操作异常?若存在,则说明是在什么情况下发生? ?(3) 将它分解为高一级范式,分解后的关系如何解决分解前可能存在的删除操作的异常问题。 ?
15、解: (1)它是 2NF。 ?R的候选码为课程名,而 “课程名教师名” , “教师名课程名”不成立, “教师名教师地址” , ,即存在非主属性教师地址对候选码课程名的传递函数依赖,因此R不是 3NF 。 ?又不存在非主属性对候选码的部分函数依赖,R是 2NF 。 ?(2) 存在。当删除某门课程时会删除不该删除的教师的有关信息。 ?(3) 分解为高一级范式如下所示。 分解后,若删除课程数据时,仅对关系R1 操作,教师地址信息在关系R2中仍然保留,不会丢失教师方面 的信息。 - - ?5、设有如下所示的关系R。 范式练习题 第 7 页 共 9 页 试问 R是否属于 3NF?为什么?若不是,它属于第
16、几范式?并如何规范化为3NF ? ?解: R不属于 3NF,它是 2NF 。 ?R的候选码为职工号和职工名,而:职工号单位号,单位号职工号不成立,单位号单位 名。 ? 即存在非主属性单位名对候选码职工号的传递函数依赖。规范化后的关系子模式为如下所示的 关系 R1与 R2 。 - - ?6、下面给出的关系SC为第几范式?是否存在插入删除异常?若存在,则说明是在什么情况下发 生?发生的原因是什么?将它分解为高一级范式,分解后的关系能否解决操作异常问题? ?其中: SNO为学号, CNO 为课程号, CTITLE为课程名, INAME为教师名, ILOCA为教师地址, GRADE 为成绩。 ?解:
17、SC为 1NF。 ?它存在插入、删除异常操作。当增设一门新课程时,因还没有学生选修,则缺少码的一部分,SNO 不能执行插入操作;当所有学生退选某门课程而进行删除操作时,会将不该删除的课程信息删除 掉。 ?SC关系中存在插入和删除操作异常的原因在于,该关系的候选码为(SNO ,CNO ) ,其中仅有非主 属性 GRADE 完全函数依赖于(SNC ,CNO ) ,其他非主属性CTITLE,INAME ,ILOCA都只函数依赖于 CNO ,即它们与( SNO ,CNO )为 部分函数依赖 关系。分解后的关系模式如下所示。 范式练习题 ?分解后的两个关系模式都为2NF,并解决了先前的插入、删除异常。当
18、增设一门新课程时,可将 数据插入到 CI 表中;当所有学生退选某门课程时,只需删除SG表中的有关记录,而该课程的有 关信息仍保留在CI 表中。 ?分解 2NF后的 CI 关系仍存在插入、删除操作异常。若有一个新教师报到,需将其有关数据插入到 CI 中去,但该教师暂时还未承担任何教学工作,则因缺少码CNO 值而不能进行插入操作;当取消 某门课程而删除CI 表中的一条记录,会将不该删除的教师的有关信息删除。CI 表中出现操作异 常的原因是该关系中存在非主属性对候选码的传递函数依赖: ?将 CI 进一步分解为如下所示的Course 和 Instructor两个关系,可以解决上述操作异常。 - - ?
19、7、建立关于系学生班级社团等信息的一个关系数据库,一个系有若干个专业,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,每个学生可以参加若干个社团,每 个社团有若干个学生。 描述学生的属性有:学号、姓名、出生年月、系名、班级号、宿舍区。 描述班级的属性有:班级号、专业号、系名、人数、入学年份。 描述系的属性有:系名、系号、办公室地点、人数。 描述社团的属性有:社团名、成立年份、地点、人数、学生参加某社团的年份。 ?请给出关系模式,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。 ?指出各关系的候选码、外码,有没有全码
20、存在? , T CNOINAME INAMECNOINAMEILOCACNOILOCA不成立,。 范式练习题 第 9 页 共 9 页 (3) 系关系 系(系号,系名,办公室地点,人数) 候选码:“系号”或“系名” 无外码 最小依赖集 Fm=系号系名,系号办公室地点,系号人数,系名系号 (4) 社团关系 社团(社团名,成立年份,地点,人数) 候选码:社团名 无外码 最小依赖集 Fm=社团名成立年份,社团名地点,社团名人数 (5) 学生参加社团关系 学生社团(学号,社团名,入团年份) 候选码:(学号,社团名) 外码:学号,社团名 最小依赖集 Fm=(学号,社团名)入团年份 , (学号,社团名)入团
21、年份是完全函数依赖。 以上各关系无全码存在。 - - ?8、指出下列关系模式是第几范式?并说明理由。 R(X,Y,Z) F=XYZ R(X,Y,Z) F=YZ,XZY R(X,Y,Z) F=YZ,YX,XY , X Z R(X,Y,Z) F=XY,XZ R(W ,X,Y,Z) F=XZ,WX Y ?解: R是 BCNF 。R候选码为 XY ,F 中只有一个函数依赖,而该函数依赖的左部包含了R的候选码XY 。 R是 3NF。R候选码为 XY和 XZ,R 中所有属性都是主属性,不存在非主属性对候选码的传递依赖。 R是 BCNF 。R候选码为 X 和 Y, XYZ, X Y,XZ,由于 F 中有 YZ,YX,因此 Z 是直接 函数依赖于 X,而不是传递函数依赖于X。又 F 的每一函数依赖的左部都包含了任一候选码,R 是 BCNF 。 R是 BCNF 。R的候选码为X,而且 F中每一个函数依赖的左部都包含了候选码X。 R是 1NF。R的候选码为WX ,则 Y ,Z 为非主属性,又由于XZ,因此 F 中存在非主属性对候选码 的部分函数依赖。
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