【正文】 ，不同的零件所用的材料可以相同。零件按所屬的不同產(chǎn)品分別放在倉庫中，原材料按照類別放在若干倉庫中（不跨倉庫存放）。解：分別給出一個(gè)層次、網(wǎng)狀和關(guān)系模型的實(shí)例。 一個(gè)層次模型的示例，成為一個(gè)教師學(xué)生層次數(shù)據(jù)庫。記錄型系是根結(jié)點(diǎn)，由系編號(hào)、系名、辦公地三個(gè)字段組成。記錄型教研室是系的子女結(jié)點(diǎn)，同時(shí)又是教師的雙親結(jié)點(diǎn)，它是教研室編號(hào)、教研室名兩個(gè)字段組成。記錄教師由教師號(hào)、姓名、研究方向三個(gè)字段組成。由系到教研室、教研室到教師、系到學(xué)生均是一對(duì)多的聯(lián)系。 教師學(xué)生數(shù)據(jù)庫的一個(gè)值2）網(wǎng)狀模型的實(shí)例下面以教師授課為例，教師授課數(shù)據(jù)庫可包含三個(gè)記錄：教師、課程和授課。教師與授課之間聯(lián)系是一對(duì)多的聯(lián)系聯(lián)系名為TTC。 教師、課程、授課的網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫模式。解：1）層次模型的優(yōu)缺點(diǎn)層次模型的優(yōu)點(diǎn)：(1)層次模型本身比較簡(jiǎn)單。(3)層次模型提供了良好的完整性支持。(2)對(duì)插入和刪除操作的限制太多，影響太大。(4)由于結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，層次命令趨于程序化。（2）具有良好的性能，存取效率較高。（2）其DDL、DML語言復(fù)雜，用戶不容易使用。3）關(guān)系模型的優(yōu)缺點(diǎn)關(guān)系模型具有下列優(yōu)點(diǎn)：（1）關(guān)系模型與非關(guān)系模型不同，它有較強(qiáng)的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)。（3）關(guān)系模型的存取路徑對(duì)用戶透明，從而具有更高的數(shù)據(jù)獨(dú)立性、更好的安全保密性，也簡(jiǎn)化了程序員的工作和數(shù)據(jù)庫開發(fā)和建立的工作。因此，為了提高性能，必須對(duì)用戶的查詢進(jìn)行優(yōu)化，增加了開發(fā)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。元組：二維表中的一行稱為一個(gè)元組。主碼：如果二維表中的某個(gè)屬性或是屬性組可以唯一確定一個(gè)元組，則稱為主碼，也稱為關(guān)系鍵，如教師號(hào)，可以唯一確定一個(gè)教師，也就成為教師關(guān)系的主碼。分量：元組中的一個(gè)屬性值。關(guān)系模式：表現(xiàn)為關(guān)系名和屬性的集合，是對(duì)關(guān)系的具體描述。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的三級(jí)模式結(jié)構(gòu)是指外模式、模式和內(nèi)模式。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）提供子模式描述語言（子模式DDL）來定義子模式。它是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模式結(jié)構(gòu)的中間層，既不涉及數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)細(xì)節(jié)和硬件環(huán)境，也與具體的應(yīng)用程序，與所使用的應(yīng)用開發(fā)工具及高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言等無關(guān)。一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)模式。（3）內(nèi)模式（Internal Schema）：內(nèi)模式也稱為存儲(chǔ)模式，一個(gè)數(shù)據(jù)庫只有一個(gè)內(nèi)模式。DBMS提供內(nèi)模式描述語言（內(nèi)模式DDL）來嚴(yán)格地定義內(nèi)模式。2）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)內(nèi)部采用這樣的結(jié)構(gòu)是因?yàn)椋哼@種結(jié)構(gòu)能較好地保證數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)具有較高的邏輯獨(dú)立性和物理獨(dú)立性。數(shù)據(jù)庫的三級(jí)模式與二級(jí)映象使得數(shù)據(jù)的定義和描述可以從應(yīng)用程序中分離出去。1數(shù)據(jù)獨(dú)立性包括哪兩個(gè)方面，含義分別是什么？解：數(shù)據(jù)獨(dú)立性分為數(shù)據(jù)邏輯獨(dú)立性與數(shù)據(jù)物理獨(dú)立性兩個(gè)方面。應(yīng)用程序是依據(jù)數(shù)據(jù)的外模式編寫的，從而應(yīng)用程序不必修改，保證了數(shù)據(jù)與程序的邏輯獨(dú)立性，簡(jiǎn)稱為數(shù)據(jù)邏輯獨(dú)立性。保證了數(shù)據(jù)與程序的物理獨(dú)立性，簡(jiǎn)稱為數(shù)據(jù)物理獨(dú)立性。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)功能：（1）數(shù)據(jù)定義：DBMS提供數(shù)據(jù)定義語言（Data Definition Language,簡(jiǎn)稱DDL），用戶通過它可以方便地對(duì)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對(duì)象（包括表、視圖、索引、存儲(chǔ)過程等）進(jìn)行定義。（2）數(shù)據(jù)操縱：DBMS提供數(shù)據(jù)操縱語言(Data Manipulation Language,簡(jiǎn)稱DML)，通過DML操縱數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫的一些基本操作，如查詢，插入，刪除和修改等等。（3）數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行管理：這一功能是數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的核心所在。DBMS主要通過數(shù)據(jù)的安全性控制、完整性控制、多用戶應(yīng)用環(huán)境的并發(fā)性控制和數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的系統(tǒng)備份與恢復(fù)四個(gè)方面來實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一控制功能的。1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通常由哪幾部分組成？解：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)庫后的整個(gè)人機(jī)系統(tǒng)。1）硬件平臺(tái)：要有足夠大的內(nèi)存支持OS與DBMS的運(yùn)行；要有足夠大而快速的磁盤等直接存儲(chǔ)設(shè)備存放數(shù)據(jù)庫，有足夠的磁盤空間做數(shù)據(jù)備份。2）數(shù)據(jù)庫：數(shù)據(jù)庫是存放數(shù)據(jù)的地方，是存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)有組織的大量可共享的數(shù)據(jù)集合。3）軟件：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的軟件主要包括：（1）支持DBMS運(yùn)行的操作系統(tǒng)；（2）DBMS：DBMS可以通過操作系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進(jìn)行存取、管理和維護(hù)；（3）具有與數(shù)據(jù)庫接口的高級(jí)語言及其編譯系統(tǒng)；（4）以DBMS為核心的應(yīng)用開發(fā)工具，為特定應(yīng)用環(huán)境開發(fā)的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。這里的最終用戶，又可以分為三類：偶然用戶、簡(jiǎn)單用戶、復(fù)雜用戶等。1請(qǐng)用擴(kuò)展ER圖來表示客戶的相關(guān)信息。1請(qǐng)用擴(kuò)展ER圖中的實(shí)體角色的表示方法來分別表示：學(xué)生與學(xué)生間的班長(zhǎng)關(guān)系與課程之間的先修關(guān)系等。請(qǐng)用擴(kuò)展ER圖的表示方法來表示如下信息：人有姓名、所在城市等信息；人可分成客戶（含購買金額）和雇員（有雇員號(hào)、薪水信息等）兩類；雇員可再分為辦公人員（有累計(jì)辦公天數(shù)信息）、車間職員（有累計(jì)產(chǎn)生產(chǎn)品數(shù)量信息）、銷售人員（有累計(jì)銷售數(shù)量與銷售金額信息）等三類。制造商與批發(fā)商聯(lián)營產(chǎn)品的銷售有個(gè)具體的時(shí)間，共同聯(lián)營的產(chǎn)品才共同負(fù)責(zé)發(fā)送。其中醫(yī)生有姓名與專長(zhǎng)信息；病人有姓名、身份證號(hào)、保險(xiǎn)號(hào)等信息；病歷有門診日期、診斷病癥、治療方法及治療結(jié)果等信息。保險(xiǎn)號(hào)醫(yī)生專長(zhǎng)姓名病人身份證號(hào)m治療方法診治n姓名治療時(shí)間門診日期治療結(jié)果第2章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫一、單項(xiàng)選擇題ACBCABBBCC設(shè)關(guān)系R和S的屬性個(gè)數(shù)分別為r和s，則(RS)操作結(jié)果的屬性個(gè)數(shù)為( )A. r+s B. rs C. rs D. max(r,s)在基本的關(guān)系中，下列說法正確的是( )A. 行列順序有關(guān) B. 屬性名允許重名C. 任意兩個(gè)元組不允許重復(fù) D. 列是非同質(zhì)的有關(guān)系R和S，R∩S的運(yùn)算等價(jià)于( )(RS) (RS) C.(RS)∪S ∪(RS)設(shè)關(guān)系R(A，B，C)和S(A，D)，與自然連接R ∞ S等價(jià)的關(guān)系代數(shù)表達(dá)式是( )1=1A. =(RS) B. R SC. ∏B,C,D(=(RS)) D. ∏,B,C(RS)五種基本關(guān)系代數(shù)運(yùn)算是( )A. ∪、π和σ B. ∪、 、∏和σC. ∪、∩、π和σ D. ∪、∩、 、π和σ關(guān)系代數(shù)中的θ聯(lián)接操作由( )操作組合而成。 對(duì)一個(gè)關(guān)系做投影操作后，新關(guān)系的基數(shù)個(gè)數(shù)( )原來關(guān)系的基數(shù)個(gè)數(shù)。R: A B C S: D A1 2 3 1 22 1 3 2 null3 34 1A. (1,2) B. (2,null) C. (3,3) D. (4,1)關(guān)系運(yùn)算中花費(fèi)時(shí)間可能最長(zhǎng)的運(yùn)算是( )。關(guān)系代數(shù)中專門的關(guān)系運(yùn)算包括：選擇、投影、連接和除法，主要實(shí)現(xiàn)_查詢_類操作。關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，關(guān)系稱為_表__，元組亦稱為__行__，屬性亦稱為_列__。一個(gè)關(guān)系模式可以形式化地表示為_R（U，D，dom，F(xiàn)）_。，所有的關(guān)系集合構(gòu)成_關(guān)系數(shù)據(jù)庫_。將兩個(gè)關(guān)系中滿足一定條件的元組連接到一起構(gòu)成新表的操作稱為_θ連接_操作。解：1）關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)——關(guān)系關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：非常單一，在用戶看來，關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表。2）關(guān)系模型的關(guān)系操作：關(guān)系模型給出了關(guān)系操作的能力，它利用基于數(shù)學(xué)的方法來表達(dá)關(guān)系操作，關(guān)系模型給出的關(guān)系操作往往不針對(duì)具體的RDBMS語言來表述。查詢的表達(dá)能力是其中最主要的部分。關(guān)系代數(shù)是用對(duì)關(guān)系的運(yùn)算（即元組的集合運(yùn)行）來表達(dá)查詢要求的方式。關(guān)系演算又可按謂詞變?cè)幕緦?duì)象是元組變量還是域變量分為元組關(guān)系演算和域關(guān)系演算。另外還有一種介于關(guān)系代數(shù)和關(guān)系演算之間的語言SQL（Structured Query Language）。它充分體現(xiàn)了關(guān)系數(shù)據(jù)語言的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，是關(guān)系數(shù)據(jù)庫的國際標(biāo)準(zhǔn)語言。(2) 關(guān)系演算：用謂詞表達(dá)查詢要求，可分為兩類：①元組關(guān)系演算：謂詞變?cè)幕緦?duì)象是元組變量，例如 APLHA、QUEL；②域關(guān)系演算：謂詞變?cè)幕緦?duì)象是域變量，例如QBE。這些關(guān)系數(shù)據(jù)語言的共同特點(diǎn)是：語言具有完備的表達(dá)能力，是非過程化的集合操作語言，功能強(qiáng)，能夠嵌入到高級(jí)語言中使用。其中實(shí)體完整性和參照完整性是關(guān)系模型必須滿足的完整性約束條件，應(yīng)該由關(guān)系系統(tǒng)自動(dòng)支持。試述關(guān)系數(shù)據(jù)庫語言的特點(diǎn)和分類。定義并理解下列概念，說明它們間的聯(lián)系與區(qū)別：（1）域、笛卡爾積、關(guān)系、元組、屬性（2）主碼、候選碼、外碼（3）關(guān)系模式、關(guān)系、關(guān)系數(shù)據(jù)庫解：（1）域、笛卡爾積、關(guān)系、元組、屬性1）域：域是一組具有相同數(shù)據(jù)類型的值的集合。關(guān)系是笛卡爾積的子集，反過來說，看到某關(guān)系，也要看到該關(guān)系背后存在的其所屬于的笛卡爾積，關(guān)系內(nèi)容無論如何變都變化不出其所屬于的笛卡爾積的，這是笛卡爾積概念的意義所在。5）表的每列起一個(gè)唯一的名字，稱為屬性。由于域可以相同，為了加以區(qū)分，必須對(duì)每列起一個(gè)唯一的名字，稱為屬性。2）主碼：一個(gè)關(guān)系至少有一個(gè)候選碼，則選定其中一個(gè)為主控使用者，稱為主碼（Primary key）。聯(lián)系：關(guān)系的候選碼中選定一個(gè)稱為主碼，主碼即是候選碼；而外碼是與另一關(guān)系的主碼相對(duì)應(yīng)的屬性組。關(guān)系模式是對(duì)關(guān)系的描述，一個(gè)關(guān)系模式應(yīng)當(dāng)是一個(gè)5元組。一個(gè)關(guān)系模式應(yīng)當(dāng)是一個(gè)五元組。其中R為關(guān)系名，U為組成該關(guān)系的屬性名集合，D為屬性組U中屬性所來自的域的集合，dom為屬性向域的映象集合，F(xiàn)為屬性間數(shù)據(jù)的依賴關(guān)系集合。也就是說，關(guān)系模式是型，關(guān)系是它的值。在一個(gè)給定的現(xiàn)實(shí)世界領(lǐng)域中，所有實(shí)體及實(shí)體之間的聯(lián)系的關(guān)系的集合構(gòu)成一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫。但在實(shí)際使用中，常常把關(guān)系模式和關(guān)系統(tǒng)稱為關(guān)系，讀者可以從上下文中加以區(qū)別。關(guān)系數(shù)據(jù)庫的型也稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式，是對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫的描述，是關(guān)系模式的集合。關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式與關(guān)系數(shù)據(jù)庫通常統(tǒng)稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫。解：1）關(guān)系模型的完整性規(guī)則是對(duì)關(guān)系的某種約束條件。2）（1）實(shí)體完整性：若屬性組（或?qū)傩裕㎏是基本關(guān)系R的主碼（或稱主關(guān)鍵字），則所有元組K的取值唯一，并且K中屬性不能全部或部分取空值。（2）參照完整性：若屬性（或?qū)傩越M）F是基本關(guān)系R的外碼，它與基本關(guān)系S的主碼Ks相對(duì)應(yīng)（基本關(guān)系R和S可能是相同的關(guān)系），則對(duì)于R中每個(gè)元組在F上的值必須為：或者取空值（F的每個(gè)屬性值均為空值）；或者等于S中某個(gè)元組的主碼值。它要滿足參照完整性。（3）用戶定義的完整性：用戶定義的完整性就是針對(duì)某一具體應(yīng)用的關(guān)系數(shù)據(jù)庫所制定的約束條件，它反映某一具體應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)必須滿足的語義要求。關(guān)系代數(shù)運(yùn)算有哪兩大類，試說明每種運(yùn)算的操作含義。（1）傳統(tǒng)的集合運(yùn)算：包括并、交、差、廣義笛卡爾積四種運(yùn)算。2）各運(yùn)算的操作含義（1）并：設(shè)關(guān)系R和關(guān)系S具有相同的目n，且相應(yīng)的屬性取自同一個(gè)域，則關(guān)系R與關(guān)系S的并由屬于R或?qū)儆赟的所有元組組成。記作：R－S={t| t R∧t S }（3）交：設(shè)關(guān)系R和關(guān)系S具有相同的目n，且相應(yīng)的屬性取自同一個(gè)域，則關(guān)系R與關(guān)系S的交由既屬于R又屬于S的所有元組組成。元組的前n列是關(guān)系R的一個(gè)元組，后m列是關(guān)系S的一個(gè)元組。記作：RS={t t | t R∧t S}（5）選擇：選擇又稱為限制（Restriction）。記作：∏(R) = { t[A] | t R }（7）連接：︵連接也稱為θ連接。記作： ={ t t |t ∈R∧t ∈S∧t [A]θt [B] }︵θ為”＝”的連接運(yùn)算稱為等值連接。等值連接表示為：={ t t | ∈R∧t ∈S∧t [A]=t [B]}。即若R和S具有相同的屬性組B，則自然連接可記作：R∞S={ trts[B]|tr∈R∧ts∈S∧tr[B]=ts[B]}。R中的Y與S中的Y可以有不同的屬性名，但必須出自相同的域。記作：P=R247。關(guān)系代數(shù)的基本運(yùn)算有哪些？請(qǐng)用基本運(yùn)算表示非基本運(yùn)算。2）另外3種運(yùn)算，即交、連接和除為非基本運(yùn)算，均可以用這5種基本運(yùn)算來表達(dá)。S =∏X(R)∏X(∏X(R)∏Y(S)R)舉例說明等值連接與自然連接的區(qū)別與聯(lián)系。它是從關(guān)系R與S的廣義笛卡爾積中選取A、B屬性值相等的那些元組。為此： = A=B(RS)︵自然連接（Natural join）是一種特殊的等值連接，它要求兩個(gè)關(guān)系中進(jìn)行比較的分量必須是相同的屬性組，并且要在結(jié)果中把重復(fù)的屬性去掉。為此：R∞S=∏ ( =(RS))一般的連接操作是從行的角度進(jìn)行運(yùn)算。舉例：(a)(b)分別為關(guān)系R和關(guān)系S，=(d)為等值連接R∞S的結(jié)果，(e)為自然連接R∞S的結(jié)果。R SABCa1b15a1b26a2b38a2b412BEb13b27b310b32b52（a） （b）=R ∞S R∞SABCEa1b153a1b267a2b3810a2b382ACEa1b15b13a1b26b27a2b38b310a2b38b32(d) (e) 連接運(yùn)算舉例設(shè)有關(guān)系R、S(如下表所示)，計(jì)算：R SA B C C D E3 6 7 3 4 54 5 7 6 2 36 2 35 4 322(1) R1 =R S (2) R2=R S(3) R3 = B=D(RS)解：（1）A B C D E6 2 3 4 55 4 3 4 5（2） A B D E6 2 3 3 4 5（3） 結(jié)果同（2）請(qǐng)用抽象的元組關(guān)系演算表達(dá)式表達(dá)第8題中的RR2與R