試題中通用的表示規則

　　關于概念數據模型、關系模式、關系數據庫的表結構標記，除非試題中有特殊聲明，否則將使用如下的通用標記規則。

　　1．概念數據模型的標記規則分別如圖1、圖2和圖3所示。其中： 

　　(1)實體類型用長方形表示，長方形內為實體類型名稱。

    (2)實體類型間的聯系用直線表示。表示“1對1” 聯系的直線兩端不帶箭頭：表示“1對多”聯系的直線，在多的一端帶箭頭；表示“多對多”聯系的直線兩端都帶箭頭。

圖1　實體類型和聯系的規則

　　 (3)超類型和子類型之間的聯系,從超類型到子類型之間畫連線,在分支點處畫 △ 號

圖2超類型和子類型標記規則

圖3 實體類型的屬性標記規則

　　(4)表示實體屬性時，把長方形分成上、下兩部分，實體名稱填入上段，把實體屬性填入下段。若該屬性僅為主鍵屬性時，則該屬性名下畫實下劃線；若該屬性僅是外鍵屬性時，則該屬性名下畫虛下劃線；若該屬性既是主鍵屬性，又是外鍵屬性時，則在該屬性名下面畫實下劃線；若該屬性既不是主鍵屬性，又不是外鍵屬性時，則在該屬性名下不做標記。

　　2．關系模式的標記規則如下：

　　　關系名（屬性名1，屬性名2，…，屬性名n）
　　其中：

　　(1)若該屬性僅為主鍵屬性時，則該屬性名下畫實下劃線；

　　(2)若該屬性僅是外鍵屬性時，則該屬性名下畫虛下劃線；

　　(3)若該屬性既是主鍵屬性，又是外鍵屬性時，則在該屬性名下面畫實下劃線：

　　(4)若該屬性既不是主鍵屬性，又不是外鍵屬性時，則在該屬性名下不做標記。

　　3．關系數據庫的表結構標記規則如下：
　　　　　表名

　　其中:

　　(1)若該列名僅為主鍵的列名時，則該列名下畫實下劃線；

　　(2)若該列名僅是外鍵的列名時，則該列名下畫虛下劃線：

　　(3)若該列名既是主鍵的列名，又是外鍵的列名時，則在該列名下面畫實下劃線；

　　(4)若該列名既不是主鍵的列名，又不是外鍵的列名時，則在該列名下不做標記。

    試題一(15分)

　　閱讀下列說明和數據流圖，回答問題1至問題3，將解答填入答題紙的對應欄內。

    某圖書管理系統的主要功能是圖書管理和信息查詢。對于初次借書的讀者，系統自動生成讀者號，并與讀者基本信息(姓名、單位、地址等)一起寫入讀者文件。 系統的圖書管理功能分為四個方面：購入新書、讀者借書、讀者還書以及圖書注銷。

　　1、購入新書時需要為該書編制入庫單。入庫單內容包括圖書分類目錄號、書名、作者、價格、數量和購書日期，將這些信息寫入圖書目錄文件并修改文件中的庫存總量(表示到目前為止，購入此種圖書的數量)。

　　2、讀者借書時需填寫借書單。借書單內容包括讀者號和所借圖書分類目錄號。系統首先檢查該讀者號是否有效，若無效，則拒絕借書；若有效，則進一步檢查該讀者已借圖書是否超過最大限制數(假設每位讀者能同時借閱的書不超過5本)，若已達到最大限制數，則拒絕借書；否則允許借書，同時將圖書分類目錄號、讀者號和借閱日期等信息寫入借書文件中。

　　3、讀者還書時需填寫還書單。系統根據讀者號和圖書分類目錄號，從借書文件中讀出與該圖書相關的借閱記錄，標明還書日期，再寫回到借書文件中，若圖書逾期，則處以相應的罰款。

　　4、注銷圖書時，需填寫注銷單并修改圖書目錄文件中的庫存總量。 系統的信息查詢功能主要包括讀者信息查詢和圖書信息查詢。其中讀者信息查詢可得到讀者的基本信息以及讀者借閱圖書的情況；圖書信息查詢可得到圖書基本信息和圖書的借出情況。

　　圖書管理系統的頂層圖如圖1-1所示；圖書管理系統的第0層DFD圖如圖1-2所示 其中，加工2的細化圖如圖1-3所示。

　【數據流圖1-1】

圖1-1圖書管理系統頂層圖

　【數據流圖1-2】

圖1-2圖書管理系統第0層DFD圖

　【數據流圖1-3】

　【問題1】(2分)

　　數據流圖1-2中有兩條數據流是錯誤的，請指出這兩條數據流的起點和終點。

　【問題2】(6分)

　　數據流圖1-3中缺少三條數據流，請指出這三條數據流的起點和終點。

　【問題3】(7分)

　　根據系統功能和數據流圖填充下列數據字典條目中的(1)和(2)：

　　查洵請求信息=[查詢讀者請求信息|查詢圖書請求信息]
　　讀者情況=讀者號+姓名+所在單位+{借書情況}
　　管理工作請求單=__(1)__
　　入庫單=__(2)__

    試題二(20分)

　　閱讀下列說明，回答問題1至問題5，將解答填入答題紙的對應欄內。

    [說明]某工廠的信息管理數據庫的部分關系模式如下所示：職工(職工號，姓名，年齡，月工資，部門號，電話，辦公室)部門(部門號，部門名，負責人代碼，任職時間)關系模式的主要屬性、含義及約束如表2-1所示，“職工”和“部門”的關系示例分別如表2-2和表2-3所示。

表2-1　主要屬性、含義及約束

表2-2　“職工”關系

表2-2　“部門”關系

　　【問題1】

　　根據上述說明，由SQL定義的“職工”和“部門”的關系模式，以及統計各部門的人數C、工資總數Totals、平均工資Averages的D_S視圖如下所示，請在空缺處填入正確的內容。(6分)

　　Create Table　部門（部門號　CHAR(1) __(a)__，
　　　　　　　　　　　　部門名　　　CHAR(16)，
　　　　　　　　　　　　負責人代碼 CHAR(4)，
　　　　　　　　　　　　任職時間 DATE， __(b)__(職工號))；
　　Create Table　職工（職工號 CHAR(4)，
　　　　　　　　　　　　姓名 CHAR(8)，
　　　　　　　　　　　　年齡 NUMBER(3)，
　　　　　　　　　　　　月工資 NUMBER(4)，
　　　　　　　　　　　　部門號 CHAR(1)，
　　　　　　　　　　　　電話 CHAR(8)，
　　　　　　　　　　　　辦公室 CHAR(8)，
　　　　　　　　　　　　__(a)__(職工號)，
　　　　　　　　　　　　__(c)__(部門號)，
　　　　　　　　　　　　 CHECKL(__(d)__));
　　Create View D_S(D,C,Totals,Averages)As，
　　　　　　　　　　　（Select 部門號，__(e)__
　　　　　　　　　　　　from 職工
　　　　　　　　　　　　__(f)__

　　【問題2】

　　對于表2-2、表2-3所示的“職工”和“部門”關系，請指出下列各行是否可以插入，為什么?(3分)

　　【問題3】

　　在問題l定義的視圖D_S上，下面那個查詢或更新是允許執行的，為什么? (3分)

　　(1)Update D_S set=3 where D=4；

　　(2)Delete from D_S where C>4；

　　(3)Select D，Averages fromD_S where C>(Select C from D_S where D=：dept)；

　　(4)Select D,C From D_S where Totals>10000；

　　(5)Select * from D_S；

　　【問題4】

　　查詢每個部門中月工資最高的“職工號”的SQl查詢語句如下：

　　Select 職工號 from 職工E
　　where 月工資=(Select Max(月工資)
　　　from職工as M
　　　where M.部門號=E.部門號)

　　(1)請用30字以內文字簡要說明該查詢語句對查詢效率的影響。(3分)

　　(2)對該查詢語句進行修改，使它既可以完成相同功能，又可以提高查詢效率。(3分)

　　【問題5】

　　假定分別在“職工”關系中的“年齡”和“月工資”字段上創建了索引，如下的Select查詢語句可能不會促使查詢優化器使用索引，從而降低查詢效率，請寫出既可以完成相同功能又可以提高查詢效率的SQL語句。(2分)

　　Select 姓名，年齡，月工資 from 職工

　　where 年齡>45 or 月工資<1000；

    試題三(20分)

　　閱讀下列說明，回答問題1至問題5，將解答填入答題紙的對應欄內。

　　【說明】

　　某倉儲超市采用POS(Point of Sale)收銀機負責前臺的銷售收款，為及時掌握銷售信息，并依此指導進貨，擬建立商品進、銷、存數據庫管理系統。該系統的需求分析已經基本完成，下面將進入概念模型的設計。

　　【需求分析結果】

　　1．銷售業務由POS收銀機來輔助實現。POS機外接條碼閱讀器，結帳時收銀員將商品的條碼通過閱讀器輸入POS機中。所售商品數量默認值為1，可以由收銀員修改。POS機根據輸入的商品信息，打印出圖3-1所示的購物清單。

圖3-1購物清單

　　2．將經銷的商品分為直銷商品和庫存商品兩大類。直銷商品的保質期較短，如食品類，由供應商直接送達超市，管理員將過期的商品返還給供應商處理；庫存商品由采購員向供應商提交訂購單，供應商根據訂購單送貨。超市會不定期對庫存商品按照折扣率進行打折優惠。

　　直銷商品和庫存商品的送貨單樣表分別如圖3-2、圖3-3所示，其中直銷商品生產批號的前六位表示生產日期。

　　3．超市的硬件拓撲結構如圖3-4所示。

圖3-4硬件系統拓撲結構

　　4．業務處理過程：

　　由POS機存儲每一筆銷售記錄，在每個工作日結束前匯總當日各商品的銷售量至中心數據庫(銷售日匯總)；根據當日的銷售日匯總更新存貨表；每筆進貨記入進貨表中，并及時更新存貨表。

　　【概念模型設計】

　　根據需求階段收集的信息，設計的實體聯系圖和關系模式(不完整)如下：

　　1．實體聯系圖

圖3-5實體聯系圖

　　2．關系模式

　　銷售詳單(銷售流水號，商品編碼，數量，金額，收銀員，時間)
　　銷售日匯總(日期，商品編碼，數量)
　　存貨表(商品編碼，數量)
　　進貨表(送貨號碼，商品編碼，數量，日期)
　　商品(＿(b)＿)

　　【問題1】

　　對直銷商品和庫存商品進行概括，給出超類和子類，填入圖3-5中(a)處所示的虛線框內，并補充聯系。(5分)

　　【問題2】

　　根據你的實體聯系圖，完成(b)處的商品關系模式，并增加子類型的實體關系模式。(3分)

　　【問題3】

　　對所有關系模式，以下劃線指出各關系模式的主鍵。(4分)

　　【問題4】

　　如果將商品信息只存儲在中心數據庫中，與在各POS機上存儲其備份相比，從前臺銷售效率和更新商品庫兩方面論述各自的優缺點(不超過300字)。(4分)

　　【問題5】

　　如果考慮引入積分卡，根據累積消費金額計算積分點，再根據積分點在顧客購物時進行現金返還，并修改顧客的累積消費金額和積分點。請給出新增加的積分卡關系模式，并對銷售詳單關系模式進行修正，指出修正后關系模式和新增關系模式的候選鍵和外鍵。(4分)

[NextPage]

   試題四(20分)

　　閱讀下列說明，回答問題1至問題3，將解答填入答題紙的對應欄內。

　　【說明】

　　M公司為某旅游公司設計機票銷售專用數據庫，其關系模式如圖4-1所示。

圖4-1機票銷售專用數據庫

　　關系模式的主要屬性、含義及約束如表4-1所示，屬性間的函數依賴關系如圖4-2所示，屬性間函數依賴的標記方法如圖4-3所示。

表4-1主要屬性、含義及約束

　　旅客旅行前需要向旅行社提出申請，說明要參加的旅行團隊。旅行社建立的旅行申請包括，旅行出發日期和到達日期的機票預訂、購票等信息。旅行社還需要為每個團隊制定‘旅程”和“搭乘航班”表。有關“旅程”和“搭乘航班”的示例如表4-2、表4-3所示。

表4-2“旅程”示例

表4-3“搭乘航班”示例

　　【問題1】

　　對關系“航班”，請回答以下問題：(6分)

　　(1)列舉出所有不屬于任何候選鍵的屬性(非鍵屬性)。

　　(2)關系“航班”可達到第幾范式，用不超過60個字的內容敘述理由。

　　【問題2】

　　對關系“旅客”，請回答以下的問題：(6分)

　　(1)針對“旅客”關系，用100字以內文字簡要說明會產生什么問題，并加以修正。

　　(2)列出修正后的關系模式的所有候選鍵。

　　(3)把“旅客”分解為第三范式，并用圖4-1所示的關系模式的形式表示，分解后的關系名依次取旅客1、旅客2、…。

　　【問題3】

　　對關系“搭乘航班”，請回答以下的問題：(8分)

　　(1)把非平凡的多值依賴屬性(圖4-2中沒有表示)的例子用滿足圖4-3的方式表示出來。

　　(2)關系“搭乘航班”是boyce codd范式而不是第四范式，請用200字以內文字闡述理由。

　　(3)把“搭乘航班”關系分解成第四范式，并采用圖4-1所示的關系模式的形式表示，分解后的關系名依次取搭乘航班1、搭乘航班2、…。

    下午試題參考答案

    試題一

[問題1]解答

　　起點：讀者文件 終點；登記讀者信息或3

　　起點：處理查詢請求 或2 終點：讀者文件

[問候2]解答

　　起點；圖書目錄文件 終點：圖書信息查詢或2.2

　　起點：借書文件 終點：讀者信息查詢或2.1

　　起點；借書文件 終點；圖書信息查詢或2.2

[問題3]解答

　　(1)[入庫單｜借書單｜還書單｜注銷單]

　　(2)分類目錄號+書名+作者+價格+數量+購書日期

    試題二

[問題1]解答

　　(a)PRIMARY KEY
　　(b)FOREIGN KEY(負貴人代碼) REFERENCES 職工
　　(c)FOREIGN KEY(部門號)REFERENCES部門
　　(d)月工資>=500 AND 月工資<=5000
　　(e)coumt(*),Sum(月工資),Avg(月工資)
　　(f)Croup by 部門號

[問題2]解答

　　(1)該行不能插入“職工”關系，它違反了實體完整性中主碼必須唯一區分關系中的每一個屬性。
　　(2)該行可以插入“職工”關系，盡管部門號、電話和辦公室為空，但是它表示該雇員沒有分配到某個部門。
　　(3)該行不能插入“職工”關系，它違反了參照完整性。因為6在關系“部門’中不存在。
[問題3]解答

　　此間考查的是對視圖定義的掌握。
　　(1)和(2)都不能更新，因為使用分組合聚集函數定義的視圖是不可更新的。
　　(3)不一定，視子查詢的返回值而定，(4)和(5)允許查詢。

[問題4]解答

　　此間考察的是查詢效率的問題。在涉及相關查詢的某些情形中，構造臨時關系可以提高查詢效率。
　　(1)對于外層的職工關系E中的每一個元組，都要對內層的整個職工關系M進行檢索，因此查詢效率不高。
　　(2)解答一
　　改正后的SQL語句使用了臨時表：
　　　Select Max(月工資)as 最高工資，部門號 into Temp from職工
　　　　Group by部門號
　　　Select 職工號 from職工,Temp
　　　　where月工資=最高工資 and 職工．部門號=Temp.部門號
　　解答二
　　　Select 職工號 from 職工，(Select Max(月工資) as 最高工資，部門號
　　　Group by 部門號) as depMax
　　　　where 月工資=最高工資 and 職工.部門號=depMax.部門號

[問題5]解答

　　此問主要考察在查詢中注意where子句中使用索引的問題。
　　　Select 姓名，年齡，月工資 from 職工
　　　　where 年齡>45；
　　　union
　　　Select 姓名，年齡，月工資 from 職工
　　　　where 年齡 月工資<1000；

    試題三

[問題1]解答

[問題2]解答

　　商品(商品編號，商品名稱，供應商，單價)
　　直銷商品(商品編號，生產批號，消費期限)
　　庫存商品(商品編號，折扣率)

[問題3]解答

　　銷售詳單(銷售流水號，商品編碼，數量，金額，收銀員，時間)
　　銷售日匯總（日期，商品編碼，數量）
　　存貨表（商品編碼，數量）
　　進貨表（送貨號碼，商品編碼，數量，日期）
　　商品（商品編碼，商品名稱，供應商，單價）
　　直銷商品（商品編號，生產批號，消費期限）
　　庫存商品（商品編號，折扣率）

[問題4]解答

　　1．采用商品信息集中存儲在中心數據庫中，則在銷售前臺的每筆計費中，都必須從中心數據庫提取商品名稱和單價，增加網絡的負載，在業務繁忙時直接影響到前臺的銷售效率；同時，如果發生網絡故障，則該POS機不能工作。 采用這種方式，對商品庫的更新，如引入新的商品和修改商品價格，會及時體現在前臺的銷售業務中。

　　2．采用商品信息存儲在中心數據庫中，各Pos機存儲商品表的備份，POS機直接從本地讀取商品信息，減少了網絡的負載，可以提高交易的效率；同時即使有短時間的網絡故障，也不影響該POS機的正常使用，只有當存在商品信息變更時才需要與中心數據庫同步。

　　采用這種方式，必須在每次商品信息變更時同步各POS機的數據。

[問題5]解答

　　1．對銷售詳單做如下的修改，增加積分卡號屬性。
　　銷售詳單（銷售流水號，商品編號，數量，金額，收銀員，時間，積分卡號）

　　2．加積分卡關系：積分卡(積分卡號，累積消費金額，積分點)

    試題四

[問題1]解答

　　(1)“航班”關系模式的候選鍵為(航班名，飛行日期)，非鍵屬性為；航空公司名稱，出發地點，出發時間，目的地，到達時間。

　　(2)“航班”是屬于1NF的。因為非主屬性航空公司名稱，出發地點，目的地不完全函數依賴于候選鍵(航班名，飛行日期)。

　　該關系模式存在如下函數依賴：
　　航班名→航空公司名稱，出發地點，目的地；
　　(航班名，飛行日期)→出發時間，到達時間。

[問題2]解答

　　參考答案1

　　(1)在題中給出的“旅客”關系中，不同的團隊會有相同的旅客編號，所以，旅客編號不能作為候選鍵，如果同一旅客不同時間參加不同的團隊將導致“身份證號無法確定關系中的每一個元組，所以“身份證號”也不能作為候選鍵。為此，需要增加一個“團隊編號”的屬性。又由于{(身份證號，團隊編號)→旅客編號；(旅客編號，團隊編號)→身份證號；身份證號一(姓名，聯系方法，出生日期，性別)}，所以該關系模式存在部分函數依賴，導致旅客參加多少次團隊，其姓名等信息將重復多少次。

　　(2)候選鍵：(身份證號，團隊編號)和(旅客編號，團隊編號)

　　(3)“旅客”分解為第三范式如下所示：

　　參考答案2

　　(1)在題中給出的“旅客”關系中，不同的團隊會有相同的旅客編號，所以，旅客編號不能作為候選鍵，如果同一旅客不同時間參加不同的團隊將導致“身份證號”無法確定關系中的每一個元組，所以“身份證號”也不能作為候選鍵。為此，可以通過修改“旅客編號”屬性的定義加以解決，旅客編號由“團隊編號+隊內編號”來解決。這時關系的候選鍵為“旅客編號”，該關系模式存在傳遞依賴，導致旅客參加多少次團隊，其姓名等信息將重復多少次。

　　(2)候選鍵；旅客編號。

　　(3)“旅客”分解為第三范式如下所示：

[問題3]解答

　　(1)旅程編號→→旅客編號，旅程編號→→{搭乘日期，航班名}

　　(2)在“搭乘航班”關系中，存在著非平凡的多值依賴，旅程編號→旅客編號，旅程編號→→{搭乘日期，航班名}，而該關系模式的候選鍵為(旅程編號，旅客編號，搭乘日期，航班名)，所以，根據第四范式的定義，該關系模式BCNP不是第四范式。

　　(3)把分解成第四范式的結果，用與圖4-1所示的關系模式的形式表示出來。