第7章数据库技术与应用习题与答案

1、第七章习题及解答 P179-181一、 复习题1、关系模型由哪三部分组成？关系模型的概念是建立在实体关系方法基础上的。数据模型通常由数据结构、数据操作和完整性约束三部分组成。（P168）2、关系的完整性分为哪三类？关系数据模型的操作必须满足关系的完整性约束条件。完整性是指数据的精确性和可靠性。完整性约束是防止数据库中存在不符合语义规定的数据和防止因错误信息的输入/输出造成无效操作或错误信息而提出的。数据完整性分为四类：实体完整性、域完整性、参照完整性、用户定义的完整性。（P171）3、在参照完整性中，为什么外码的属性值也可以为空？什么时候可以为空？（P171）参照完整性规则：若属性（或属性组）

2、F是基本关系R的外码，它与基本关系S的主码Ks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。3 用户定义的完整性是针对某一具体关系数据库的约束条件。它反映某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求。在参照完整性中，外码属性值可以为空，它表示该属性的值尚未确定，但前提条件是该外码属性不是其所在参照关系的主属性。4、试分析数据库管理系统与数据库内涵的区别。（P165）数据管理是指对数据的组织、编码、分类、存储、检索和维护。它是数据处理的中心问题。数据管理方法根据数据管理的特点，其发展可划

3、分为3个阶段：人工管理阶段、文件管理阶段、数据库系统阶段。数据库是数据管理的方式之一，数据管理的内涵更加宽。5、试分析数据库的主要模型（P166）数据库模型定义了数据的逻辑设计，它也描述了不同数据之间的联系。在数据库设计发展中，曾使用过三种数据库模型：层次模型、网络模型和关系模型。（1）层次模型层次模型比较简单；对于实体间关系是固定的，且预先定义好的应用系统，采用层次模型来实现，其性能优于关系模型，不低于网状模型；层次数据模型还提供了良好的完整性支持。但是现实世界中很多联系是非层次性的，如多对多联系、一个节点具有多个双亲等，层次模型表示这类联系的方法很笨拙。（2）网状模型网状数据模型能够更为直

4、接地描述现实世界，具有良好的性能，存取效率较高。层次模型可以看作是网状模型的一个特例。但网状数据模型结构比较复杂，不容易使用和实现。（3）关系模型关系模型是目前最重要的一种数据模型。关系模型中，数据组织成称之为关系的二维表，这里没有任何层次或网络结构强加于数据上。但表或关系相互关联。关系数据模型数据结构简单、清晰，用户易懂易用。具有较高的数据独立性、更好的安全保密性，也简化了程序员的工作和数据库开发建立的工作。所以，关系数据模型诞生以后发展迅速，深受用户的喜爱。关系模型最主要的缺点是查询效率往往不如非关系数据模型。因此为了提高性能，必须对用户的查询请求进行优化，增加了开发数据库关联系统的难度。

5、6、试述数据字典的作用（P167）数据字典实际上是管理数据库用的内部数据库。是为了便于管理数据库中的各种数据、对象及相互的约束关系而设计的工具，比如用户的权限、操作记录等相关情况和数据库中各种对象的变化情况等。系统的数据字典通常不允许用户直接访问，而是由DBMS自动管理维护，DBA有一定的权限对其进行人工维护。数据字典应用扩展后，用户为了统一数据的描述，便于实现约束等也可以定义用户数据字典，用户数据字典中通常定义用户数据的格式等内容。用户定义的数据字典，用户可以进行访问和维护。7、试述SQL的特点（P172）SQL语言功能强大，语法简单，按用途分为三类：DML（Data Manipulatio

6、n Language 数据操作语言） 用于查询、修改或者删除数据DDL（Data Definition Language 数据定义语言） 用于定义数据的结构，例如创建数据库中的表、视图、索引等DCL（Data Control Language 数据控制语言） 用来授予或收回访问数据库的某种特权、控制数据操纵事务的发生时间及效果、对数据库进行监视SQL是非过程化语言。一次处理一批记录，并对数据提供自动导航。SQL允许用户在高层的数据结构上工作，而不对单个记录进行操作，可操作记录集。所有SQL语句接受集合作为输入，返回集合作为输出。SQL的集合特性允许一条SQL语句的结果作为另一条SQL语句的输入

7、。SQL不要求用户指定对数据的存放方法。这种特性使用户更易集中精力于要得到的结果。所有SQL语句使用查询优化器，它是关系数据库管理系统的一部分，由它决定对指定数据存取的最快速度的手段。查询优化器知道存在什么索引，哪儿使用合适，而用户从不需要知道表是否有索引，表有什么类型的索引。SQL是统一的语言。SQL可用于所有用户的数据库活动模型，包括系统管理员、数据库管理员、应用程序员、决策支持系统人员及许多其他类型的终端用户。基本的SQL命令只需很少时间就能学会，最高级的命令在几天内便可掌握。SQL为许多任务提供了命令，包括：查询数据在表中插入、修改和删除记录建立、修改和删除数据对象控制对数据和数据对象

8、的存取保证数据库一致性和完整性以前的数据库管理系统为上述各类操作提供单独的语言，而SQL 将全部任务统一在一种语言中。SQL是所有关系数据库的公共语言。由于所有主要的关系数据库管理系统都支持SQL语言，用户可将使用SQL的技能从一个关系数据库管理系统转到另一个。所有用标准SQL编写的程序都是可以移植的。8、 试述数据库管理员的作用（P165）数据库管理员（DataBase Administrator，简称DBA）是专门完成数据库的建立、使用和维护等工作的人员。9、什么是数据仓库？它的主要应用是什么？（P174）数据仓库是建立在传统事务型数据库的基础之上，为决策支持系统及数据挖掘系统提供数据源。

9、数据仓库与传统数据库的最根本区别在于其侧重点的不同。数据处理分为事务型处理和分析型处理。事务型处理以传统数据库系统为中心进行日常的业务处理；分析型处理以数据仓库为中心分析数据内在的关联和规律，为决策提供可靠、有效的依据。数据仓库是在传统数据库的基础上发展起来的，建立在异构的业务数据库基础上。如果仅从存储数据的角度看，数据仓库与传统的数据库没有本质的差别。数据仓库是面向主题的、集成的、不可修改的且随时间变化的数据集合，以支持管理人员的决策。数据仓库的核心是在系统中保留最有可能被用户使用的数据。10、什么是数据挖掘？简述其基本过程。（P175178）数据挖掘本质上是一种深层次的数据分析方法。因此，

10、数据挖掘可以描述为按既定目标，对大量的数据进行探索和分析，揭示隐藏的、未知的或验证已知的规律，并且进一步将其模型化的有效方法。 数据挖掘的基本过程主要分为四个阶段：数据准备、数据挖掘、模式评价和知识运用。 第一步：数据准备数据挖掘的处理对象是海量数据，先确定要分析的对象，这个阶段包括数据收集过滤及录入、数据预处理和数据分析及建模。通过对数据的处理，对数据进行处理和优化，并对已有的数据进行分析，将数据转换成分析模型，分析模型是针对挖掘算法建立的，建立适合挖掘算法的分析模型是成功的关键之一。第二步：数据挖掘数据挖掘是最为关键的一个步骤。根据挖掘的目标，选用相关模型，运用统计分析、规则归纳等主要技术

11、，运用关联规则、分类、回归分析等常用的分析方法，使用一定的算法进行计算，得出具体的关联模式。第三步：模式评价经过前面的步骤得到的模式，需要根据实际情况进行评估，确定其是否有效或某些部分有效；并且大部分模式是用数学的表达式表示，并不直观，比较难于理解，这时通常会结合可视化技术来展现得到的结果，可视化技术的好处就是将得到的结果直观的展示出来，有助于直接发现具体关联，得到有用知识。第四步：知识运用发现知识的目的是为了运用。运用知识主要有两种途径：其一是需要看知识本身描述的关系或结果，可以对决策提供支持；其二是要求对新的数据运用知识，由此可能产生新的问题，并需要对知识做进一步优化。数据挖掘过程可能需要

12、多次的循环，如果其间某个步骤与预期目标不符，则需要回溯到前面的步骤，重新调整和执行。二、 练习题（一）填空题1、数据库技术是一种运用计算机长期管理大量数据的方法，它研究如何_和_数据，如何高效地获取和处理数据。数据管理是指对数据的_、_、_、存储、_和维护。它是数据处理的中心问题。数据管理方法根据数据管理的特点，其发展可划分为_、_和_3个阶段。组织 存储 组织 编码 分类 存储 检索 人工管理 文件管理 数据库系统 （P162-165）2、关系模型的操作必须满足完整性约束条件，他们可以分为_、_、_、_四类约束。实体完整性、域完整性、参照完整性、用户定义的完整性 （P171）3、SQL设计巧

13、妙、语言简捷，完成核心功能只用了9个动词，它的英文全称是_。Structured Query Language （P 171）4、模型按应用不同，可分为两类，一类是_，也称信息模型，它是按用户的观点来对数据和信息建模，主要用于数据库设计。另一类是数据模型，主要包括_、_、_等。概念模型 网状模型 层次模型 关系模型 （P166）5、概念模型涉及到的概念主要有_、_、_、_和_。实体 属性 键 域 关系 （P169）6、以关系模型为基础实现的数据库系统称为_。目前应用最广泛的几种数据库都是关系型数据库，包括大型的_、_、_等和小型的_、_等。关系数据库 Oracle、SQL Server、DB2

14、 Access、Foxpro （P168） 7、数据字典实际上是管理数据库的内部数据库，通常由_自动管理维护，_有也一定权限对其进行维护。DBMS DBA （P167）8、SQL 功能强大，按用途可将其语句分为_等几类。DML、DDL、DCL（P172）（二）选择题1、在现实世界中，事物内部以及事物之间是有联系的，这些联系包括_。A、一对一联系B、一对多联系C、多对多联系D、零对多联系A B C （P170）2、层次模型的优点主要有_。A、层次数据模型本身比较简单；B、对于实体间联系是固定的，且预先定义好的应用系统，性能较好；C、层次数据模型提供了良好的完整性支持。D、层次数据模型的善于表示多

15、对多的关系。A B C （P166）3、下列是网状模型缺点的是_。 A （P166）A、结构比较复杂，不利于最终用户掌握；B、数据定义和数据操作复杂，不易使用C、由于记录之间联系时通过存取路径实现，应用程序的负担较重。D、对插入和删除操作的限制比较多。4、建立数据表的SQL关键词为：_A、CREATE TABLEB、CREATE VIEWC、CREATE INDEXD、ALTER TABLEA （P173）5、微型计算机中使用的关系数据库，就应用领域而言属于_。A、数据处理B、科学计算C、实时控制D、计算机辅助设计A（P163）6、为了防止一个用户的工作不适当地影响另一个用户，应该采取_。A、

16、完整性控制B、访问控制C、安全性控制D、并发控制D （P164）7、DBMS普遍采用_方法来保证调度的正确性。A、索引B、授权C、封锁D、日志 C8、数据库系统的核心是_。A、数据模型B、数据库管理系统C、软件工具D、数据库B （P163）9、下列叙述中正确的是_。 A、数据库是一个独立的系统，不需要操作系统的支持 B、数据库设计是指设计数据库管理系统 C、数据库技术的根本目标是要解决数据共享的问题 D、数据库系统中，数据的物理结构必须与逻辑结构一致C （P162）10、下述关于数据库管理系统的叙述中正确的是_。A、数据库系统减少了数据冗余 B、数据库系统避免了一切冗余 C、数据库系统中数据的

17、一致性是指数据类型的一致D、数据库系统比文件系统能管理更多的数据A （P162）11、关系表中的每一横行称为一个_。 A、元组B、字段C、属性D、码A （P170）12、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。其中数据独立性最高的阶段是_。A、数据库系统B、文件系统C、人工管理D、数据项管理A （P167）13、在关系数据库中，用来表示实体之间联系的是_。A、树结构B、网结构C、线性表D、二维表D （P169-171）14、SQL语言又称为_。A、结构化定义语言B、结构化控制语言C、结构化查询语言D、结构化操纵语言C （P172）15、下列有关数据库的描述

18、，正确的是_。A、数据库是一个DBF文件B、数据库是一个关系C、数据库是一个结构化的数据集合D、数据库是一组文件C （P163）16、在数据管理技术发展过程中，文件系统与数据库系统的主要区别是数据库系统具有_。A、数据无冗余B、数据可共享C、专门的数据管理软件D、特定的数据模型C （P166-167）（三）、判断题1、概念模型的表示方法中最重要的是E-R图表示法 （对）2、关系也是实体的一种 （错）3、关系模型必须是规范化的，其中的每一个分量必须是一个不可分的数据项。 （对）（1） 对 （P169）（2） 错 （170）（3）对（四）讨论题1、给大学注册办公室设计一个关系数据库，此机构保存各门

19、课的数据，包括讲课教师、选课学生数，上课时间和地点。对于每个学生-课程对，还需要记录一个成绩。提示：学生与课程、课程与时间和地点存在关系，成绩是学生与课程关联的属性2、为车辆保险公司设计一个E-R图，每个客户有一到多辆车。每辆车可能发生0次或任意多次事故。提示：客户为一种实体、车辆为一种实体、保险公司也为一实体，可能保险与客户、客户与车辆存在某种关系。3、简述数据仓库的基本特点。（P174）数据仓库是面向主题的、集成的、不可修改的且随时间变化的数据集合，以支持管理人员的决策。面向主题（Subject-Oriented）是相对于传统数据库的面向应用而言。所谓面向主题是指系统实现过程中主要考虑问题

20、域，对问题域涉及的数据和分析数据所采用的功能给予充分的重视。主题本身是一个抽象的概念，是在较高层次上将信息系统中的数据进行综合、归类和抽象。集成（Integrated）是指数据仓库中的数据可能来自不同的数据源，比如不同的应用系统数据库。由于各种原因，各数据源的结构通常是不同的，这就要求数据仓库系统具备异构数据的导入能力，并且采用科学的方法消除各应用系统中数据的不一不致性。不可修改（Non-Volatile）是指数据仓库中的数据在导入后就作为永久记录保存起来，供以后的分析、查询使用，数据仓库中的数据是记录已经发生的事实，是不能修改的。这与传统数据库中频繁的数据插入、修改、删除等变更操作区别很大。

21、作为数据仓库整体，数据是可以，也是需要更新的，也就是可以有新的数据不断被导入。随时间变化（Time-Variant）是指数据仓库按时间维度对数据进行组织，数据仓库中数据的时间跨度可能很大，有几年甚至几十年，通常称之为历史数据。传统事务型 数据库中数据时限通常为6090天，而数据仓库中数据的时限通常是510年。传统操作型数年库有数据“当前值”，而且“当前值”经常会被更新。而数据仓库更关心数据的变化全过程。4、简述数据挖掘的基本功能，试比较数据挖掘与传统数据分析方法。（P177-178）数据挖掘的功能（1）概念/类别描述（concept/class description）概念/类别描述是对数据集

22、做一个简洁的总体性描述并/或描述其与某一对照数据集的差别。（2）关联分析（association analysis）从一个数据集中发现关联规则，该规则显示给定数据集中经常一起出现的属性-值元组。（3）分类和预测（classification and prediction）分类是指通过分析一个类别已知的数据集的特征建立分类模型，该模型可预测类别未知对象的类别。分类模型可以表现为多种形式，如分类规则（if-then）、决策树或数学公式乃至神经网络。预测与分类类似，只不过预测的不是类别，而是连续的数值。（4）聚类分析（clustering analysis）聚类分析又称为“同质分组”或“无监督的分类”，即把一组数据划分为不同的“簇”，每一簇中的数据相似而不同簇间的数据则相异，可以通过距离函数等度量相似性。聚类应保证不同