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2004年下半年数据库系统工程师下午试卷
1、【 简答题
试题一(15分)
    阅读下列说明和数据流图,回答问题1至问题3,将解答填入答题纸的对应栏内。
【说明】
    某图书管理系统的主要功能是图书管理和信息查询。对于初次借书的读者,系统自动生成读者号,并与读者基本信息(姓名、单位、地址等)一起写入读者文件。
    系统的图书管理功能分为四个方面:购入新书、读者借书、读者还书以及图书注销。
    1.购入新书时需要为该书编制入库单。入库单内容包括图书分类目录号、书名、作者、价格、数量和购书日期,将这些信息写入图书目录文件并修改文件中的库存总量(表示到目前为
止,购入此种图书的数量)。
    2.读者借书时需填写借书单。借书单内容包括读者号和所借图书分类目录号。系统首先检查该读者号是否有效,若无效,则拒绝借书;若有效,则进一步检查该读者已借图书是否超过最大限制数(假设每位读者能同时借阅的书不超过5本),若已达到最大限制数,则拒绝借书;否则允许借书,同时将图书分类目录号、读者号和借阅日期等信息写入借书文件中。
    3.读者还书时需填写还书单。系统根据读者号和图书分类目录号,从借书文件中读出与该图书相关的借阅记录,标明还书日期,再写回到借书文件中,若图书逾期,则处以相应的罚款。
    4.注销图书时,需填写注销单并修改图书目录文件中的库存总量。
    系统的信息查询功能主要包括读者信息查询和图书信息查询。其中读者信息查询可得到读者的基本信息以及读者借阅图书的情况;图书信息查询可得到图书基本信息和图书的借出情况。
    图书管理系统的顶层图如图1-1所示;图书管理系统的第0层DFD图如图1-2所示,其中,加工2的细化图如图1-3所示。
【数据流图1-1】
   
【数据流图1-2】
    
【数据流图1-3】
    
【问题1】(2分)
    数据流图1-2中有两条数据流是错误的,请指出这两条数据流的起点和终点。
【问题2】(6分)
    数据流图1-3中缺少三条数据流,请指出这三条数据流的起点和终点。
【问题3】(7分)
    根据系统功能和数据流图填充下列数据字典条目中的(1)和(2):
    查询请求信息=[查询读者请求信息| 查询图书请求信息]
    读者情况=读者号+姓名+所在单位+{借书情况}
    管理工作请求单= (1)
    入库单= (2) [15分]
解析:
[问题1]
    起点:读者文件
    终点;登记读者信息或3
    起点:处理查询请求 或2 终点:读者文件
[问题2]
    起点;图书目录文件
    终点:图书信息查询或2.2
    起点:借书文件
    终点:读者信息查询或2.1
    起点;借书文件
    终点;图书信息查询或2.2
[问题3]
    (1)[入库单|借书单|还书单|注销单]
    (2)分类目录号+书名+作者+价格+数量+购书日期
2、【 简答题
试题二(20分)
    阅读下列说明,回答问题1至问题5,将解答填入答题纸的对应栏内。
【说明】
    某工厂的信息管理数据库的部分关系模式如下所示:
    职工(职工号,姓名,年龄,月工资,部门号,电话,办公室)
    部门(部门号,部门名,负责人代码,任职时间)
    关系模式的主要属性、含义及约束如表2-1所示,“职工”和“部门”的关系示例分别如表2-2和表2-3所示。
 
    

 
【问题1】根据上述说明,由SQL定义的“职工”和“部门”的关系模式,以及统计各部门的人数C、工资总数Totals、平均工资Averages的D_S视图如下所示,请在空缺处填入正确的内容。(6分)
Create Table部门( 部门号 CHAR(1) (a) ,
    部门名 CHAR(16),
    负责人代码 CHAR(4),
    任职时间 DATE,
    (b)(职工号));
    Create Table 职工( 职工号 CHAR(4),
                    姓名 CHAR(8),
                    年龄 NUMBER(3),
                    月工资 NUMBER(4),
                    部门号 CHAR(1),
                    电话 CHAR(8),
                    办公室 CHAR(8),
    (a)(职工号),
    (b)(部门号),
                    CHECK ( (d) ));
    Create View D_S(D,C,Totals,Averages) As
                    ( Select 部门号, (e)
                    from 职工
(f))

【问题2】对于表2-2、表2-3所示的“职工”和“部门”关系,请指出下列各行是否可以插入,为什么?(3分)
    
【问题3】在问题1定义的视图D_S上,下面哪个查询或更新是允许执行的,为什么?(3分)
    (1)Update D_S set D=3 where D=4;
    (2)Delete from D_S where C>4;
    (3)Select D, Averages from D_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;
【问题4】查询每个部门中月工资最高的“职工号”的SQL查询语句如下:
    Select 职工号 from 职工 E
    where 月工资=(Select Max(月工资)
                    from 职工 as M
                    where M. 部门号=E. 部门号)
    (1)请用30字以内文字简要说明该查询语句对查询效率的影响。(3分)
    (2)对该查询语句进行修改,使它既可以完成相同功能,又可以提高查询效率。(3分)
【问题5】假定分别在“职工”关系中的“年龄”和“月工资”字段上创建了索引,如下的Select查询语句可能不会促使查询优化器使用索引,从而降低查询效率,请写出既可以完成相同功能又可以提高查询效率的SQL语句。(2分)
    Select 姓名,年龄,月工资 from 职工
    where 年龄>45 or 月工资<1000; [20分]
解析:
[问题1]
    (a)PRIMARY KEY
    (b)FOREIGN KEY(负贵人代码) REFERENCES 职工
    (c)FOREIGN KEY(部门号)REFERENCES部门
    (d)月工资>=500 AND 月工资<=5000
    (e)coumt(*),Sum(月工资),Avg(月工资)
    (f)Croup by 部门号
[问题2]
    (1)该行不能插入“职工”关系,它违反了实体完整性中主码必须唯一区分关系中的每一个属性。
    (2)该行可以插入“职工”关系,尽管部门号、电话和办公室为空,但是它表示该雇员没有分配到某个部门。
    (3)该行不能插入“职工”关系,它违反了参照完整性。因为6在关系“部门”中不存在。
[问题3]
    此问考查的是对视图定义的掌握。
    (1)和(2)都不能更新,因为使用分组合聚集函数定义的视图是不可更新的。 (3)不一定,视子查询的返回值而定,(4)和(5)允许查询。
[问题4]
    此间考察的是查询效率的问题。在涉及相关查询的某些情形中,构造临时关系可以提高查询效率。
    (1)对于外层的职工关系E中的每一个元组,都要对内层的整个职工关系M进行检索,因此查询效率不高。
    (2)解答一
    改正后的SQL语句使用了临时表:
    Select Max(月工资)as 最高工资,部门号 into Temp from职工
    Group by部门号
    Select 职工号 from职工,Temp
    where月工资=最高工资 and 职工.部门号=Temp.部门号
    解答二
    Select 职工号 from 职工,(Select Max(月工资) as 最高工资,部门号
    Group by 部门号) as depMax
    where 月工资=最高工资 and 职工.部门号=depMax.部门号
[问题5]
    此问主要考察在查询中注意where子句中使用索引的问题。
    Select 姓名,年龄,月工资 from 职工
    where 年龄>45;
    union
    Select 姓名,年龄,月工资 from 职工
    where 年龄 月工资<1000;
3、【 简答题
试题三(20分)
    阅读下列说明,回答问题1至问题5,将解答填入答题纸的对应栏内。
【说明】
    某仓储超市采用POS(Point of Sale)收银机负责前台的销售收款,为及时掌握销售信息,并依此指导进货,拟建立商品进、销、存数据库管理系统。该系统的需求分析已经基本完成,下面将进入概念模型的设计。
【需求分析结果】
    1. 销售业务由POS收银机来辅助实现。POS机外接条码阅读器,结帐时收银员将商品的条码通过阅读器输入POS机中。所售商品数量默认值为1,可以由收银员修改。POS机根据输入的商品信息,打印出图3-1所示的购物清单。
    
    2. 将经销的商品分为直销商品和库存商品两大类。直销商品的保质期较短,如食品类,由供应商直接送达超市,管理员将过期的商品返还给供应商处理;库存商品由采购员向供应商提交订购单,供应商根据订购单送货。超市会不定期对库存商品按照折扣率进行打折优惠。
    直销商品和库存商品的送货单样表分别如图3-2、图3-3所示,其中直销商品生产批号的前六位表示生产日期。
    
    
    3.超市的硬件拓扑结构如图3-4所示。
    
    4.业务处理过程:由POS机存储每一笔销售记录,在每个工作日结束前汇总当日各商品的销售量至中心数据库(销售日汇总);根据当日的销售日汇总更新存货表;每笔进货记入进货表中,并及时更新存货表。
【概念模型设计】根据需求阶段收集的信息,设计的实体联系图和关系模式(不完整)如下:
1.实体联系图
    
2.关系模式
    销售详单(销售流水号,商品编码,数量,金额,收银员,时间)
    销售日汇总(日期,商品编码,数量)
    存货表(商品编码,数量)
    进货表(送货号码,商品编码,数量,日期)
    商品( (b) )

【问题1】
    对直销商品和库存商品进行概括,给出超类和子类,填入图3-5中(a)处所示的虚线框内,并补充联系。(5分)
【问题2】
    根据你的实体联系图,完成(b)处的商品关系模式,并增加子类型的实体关系模式。(3分)
【问题3】
    对所有关系模式,以下划线指出各关系模式的主键。(4分)
【问题4】
    如果将商品信息只存储在中心数据库中,与在各POS机上存储其备份相比,从前台销售效率和更新商品库两方面论述各自的优缺点(不超过300字)。(4分)
【问题5】
    如果考虑引入积分卡,根据累积消费金额计算积分点,再根据积分点在顾客购物时进行现金返还,并修改顾客的累积消费金额和积分点。请给出新增加的积分卡关系模式,并对销售详单关系模式进行修正,指出修正后关系模式和新增关系模式的候选键和外键。(4分) [20分]
解析:
   
4、【 简答题
试题四(20分)
    阅读下列说明,回答问题1至问题3,将解答填入答题纸的对应栏内。
【说明】
    M公司为某旅游公司设计机票销售专用数据库,其关系模式如图4-1所示。
    
    图4-1机票销售专用数据库
    关系模式的主要属性、含义及约束如表4-1所示,属性间的函数依赖关系如图4-2所示,属性间函数依赖的标记方法如图4-3所示。
    表4-1 主要属性、含义及约束
    
    旅客旅行前需要向旅行社提出申请,说明要参加的旅行团队。旅行社建立的旅行申请包括,旅行出发日期和到达日期的机票预订、购票等信息。旅行社还需要为每个团队制定“旅程”和“搭乘航班”表。有关“旅程”和“搭乘航班”的示例如表4-2、表4-3所示。
    
【问题1】对关系“航班”,请回答以下问题:(6分)
    (1)列举出所有不属于任何候选键的属性(非键属性)。
    (2)关系“航班”可达到第几范式,用不超过60个字的内容叙述理由。
【问题2】对关系“旅客”,请回答以下的问题:(6分)
    (1)针对“旅客”关系,用100字以内文字简要说明会产生什么问题,并加以修正。
    (2)列出修正后的关系模式的所有候选键。
    (3)把“旅客”分解为第三范式,并用图4-1所示的关系模式的形式表示,分解后的关系名依次取旅客1、旅客2、…。
【问题3】对关系“搭乘航班”,请回答以下的问题:(8分)
    (1)把非平凡的多值依赖属性(图4-2中没有表示)的例子用满足图4-3的方式表示出来。
    (2)关系“搭乘航班”是boyce codd范式而不是第四范式,请用200字以内文字阐述理由。
    (3)把“搭乘航班”关系分解成第四范式,并采用图4-1所示的关系模式的形式表示,分解后的关系名依次取搭乘航班1、搭乘航班2、…。 [20分]
解析:
[问题1]
    (1)“航班”关系模式的候选键为(航班名,飞行日期),非键属性为;航空公司名称,出发地点,出发时间,目的地,到达时间。
    (2)“航班”是属于1NF的。因为非主属性航空公司名称,出发地点,目的地不完全函数依赖于候选键(航班名,飞行日期)。
    该关系模式存在如下函数依赖:
    航班名→航空公司名称,出发地点,目的地;
    (航班名,飞行日期)→出发时间,到达时间。
[问题2]
    1(1)在题中给出的“旅客”关系中,不同的团队会有相同的旅客编号,所以,旅客编号不能作为候选键,如果同一旅客不同时间参加不同的团队将导致“身份证号无法确定关系中的每一个元组,所以“身份证号”也不能作为候选键。为此,需要增加一个“团队编号”的属性。又由于{(身份证号,团队编号)→旅客编号;(旅客编号,团队编号)→身份证号;身份证号→(姓名,联系方法,出生日期,性别)},所以该关系模式存在部分函数依赖,导致旅客参加多少次团队,其姓名等信息将重复多少次。
    (2)候选键:(身份证号,团队编号)和(旅客编号,团队编号)
(3)“旅客”分解为第三范式如下所示:
   
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