数据库系统概论--第二章课后习题

1.试述关系模型的三个组成部分。

答：

   关系模型由关系数据结构、（关系操作集合）和（关系完整性约束）三部分组成。

2. 简述关系数据语言的特点和分类。

答:特点:1)集合操作方式;

2)高度非过程化;

3)集查询、DDL、DML、DCL于一体

分类:关系数据语言可以分为三类:关系代数语言、关系演算语言、SQL;其中关系演算语言又可分为:元组关系演算语言和域关系演算语言。

3.定义并理解下列术语，说明它们之间的联系和区别：

    (1）域，笛卡尔积，关系，元组，属性

（2）主码，候选码，外码

（3）关系模式，关系，关系数据库

答： 

名称	定义
域	域是一组具有相同数据类型的值的集合
笛卡尔积	域上面的一种集合运算，就是集合相乘
关系	一个关系对应通常说的一张表
元组	表中的一行即为一个元组
属性	表中的一列即为一个属性，给，每个属性起一个名称即为属性名
候选码	某一属性组的值能唯一的标识一个元组，而其子集不能，则称改属性为候选码
主码	若一个关系由多个候选码，则选定其中一个作为主码
关系模式	关系的描述称为关系模式
关系数据库	关系数据库的值是这些关系模式在某一时刻对应的关系的集合，通常就被称为关系数据库

笛卡尔积：

 联系和区别：

（1）联系和区别：
1.属性的取值来自某个域
2.笛卡尔积是所有域的所有取值的一个组合
3.笛卡尔积中的每个元素是一个元组
4.关系是一张二维表，表的每行对应着一个元组，表中的每一列对应一个属性

（2）联系和区别：

候选码的值可以唯一的标识一个元组，如果一个关系里面有多个候选码，那么其中的一个定为主码，外码是一个与候选码相关的属性 。

（3）联系和区别：
关系模式是对关系的描述，关系是关系模式在某一个时刻的状态或内容，关系数据库是所有关系的集合，关系模式在某一时刻对应的关系的集合是关系数据库。
 关系模式是对关系的描述，是静态，稳定的；关系是关系模式在某一个时刻的状态或内容，是动态的，不断变化的

4.举例说明关系模式和关系的区别。

答：关系模式是静态的,关系是动态的。对于常见的二维表,关系模式通常指的是二维表的表头,即有哪些列构成,每个列的名称、类型、长度等。关系通常指的是一张表的具体内容,因为表经常进行插入、删除、修改等操作,关系可能不一样。在关系数据库中，关系模式是型，关系是值。

5.试述关系模型的完整性规则。在参考完整性中，什么情况下外码属性能为空值？

答：

 

 6.设有一个SPJ数据库，包括s、P、J、SPJ四个关系模式： S(SNO，SNAME，STATUS，CITY)； P(PNO，PNAME，COLDR，WEIGHT)； J(JNO，JNAME，CITY)； SPJ(SNO，PNO，JNO，QTY)； 供应商表S由供应商代码(SNO)、供应商姓名(SNAME)、供应商状态(STATUS)、供应商所在城市(CITY)组成； 零件表P由零件代码(PNO)、零件名(PNAME)、颜色(COLOR)、质量(WEIGHT)组成； 工程项目表J由工程项目代码(JNO)、工程项目名(JNAME)、工程项目所在城市(CITY)组成； 供应情况表SPJ由供应商代码(SNO)、零件代码(PNO)、工程项目代码(JNO)、供应数量(QTY)组成，表示某供应商供应某种零件给某工程项目的数量为QTY。 今有若干数据如下： 试分别用关系代数、ALPHA语言、QBE语言完成下列操作：

(1)求供应工程J1零件的供应商号码SNO；

(2)求供应工程J1零件P1的供应商号码SNO；

(3)求供应工程J1零件为红色的供应商号码SNO；

(4)求没有使用天津供应商生产的红色零件的工程号JNO；

(5)求至少用了供应商Sl所供应的全部零件的工程号JNO。

 答：

关系代数 ：

（1）∏SNO(σSNO='J1'(SPJ))  

（2）∏σSNO='J1' ∧ 'P1'（SPJ）

（3）ΠSNO​(σCOLOR=′红′​(P)⋈σJNO=′J1′​(SPJ))

（4）ΠJNO​(SPJ)−ΠJNO​(σCITY=′天津′∧COLOR=′红′​(S⋈P⋈SPJ))

（5）JNO,PNO​(SPJ)÷ΠPNO​(σSNO=′S1′​(SPJ))

ALPHA语言：

（1）GET W(SPJ.SNO):SPJ.JNO=‘J1’

（2）GET W(SPJ.SNO):SPJ.JNO=‘J1’∧ SPJ.PNO=‘P1’

（3）RANGE P PX GET W(SPJ.SNO):                               SPJ.JNO=‘J1’∧∃PX(PX.COLOR=‘红’∧PX.PNO=SPJ.PNO)

（4）RANGE SPJ SPJX P PXS SX

GET W(J.JNO):┐∃SPJX(SPJX.JNO=J.JNO∧

∃SX(SX.SNO=SPJX.SNO∧SX.CITY=’天津’∧

∃PX(PX.PNO-SPJX.PNO∧PX.COLOR=’红’))

（5）RANGE SPJ SPJX  SPJ SPJY  P PX

GET W(J.JNO): ∀PX(∃SPJX(SPJX.PNO=PX.PNO∧SPJX.SNO=’S1’)

∃SPJY(SPJY.JNO=J.JNO∧SPJY.PNO=PX.PNO))

QBE语言：

（1）GET W(SPJ.SNO):SPJ.JNO=‘J1’

（2）

（3）

（4）

（5）

7.试述等值连接与自然连接的区别和联系 。

答：

从两个关系的广义笛卡儿积中选取给定属性间满足一定条件的元组，称为θ连接；当连接符θ为等号时，称为等值连接。

从两个关系的广义笛卡儿积中选取在相同属性列上取值相等的元组，并去掉重复的列，称为自然连接。

自然连接与等值连接的区别：自然连接中相等的分量必须是相同的属性组，并且要在结果中去掉重复的属性，而等值连接则不必。

自然连接与等值连接的联系：自然连接是等值连接的特殊处理，当R与S无相同属性时，R∞S ＝ R×S。

   简言之，把等值连接的相同属性列去掉一个就是自然连接。

8.关系代数的基本运算有哪些？如何用这些基本运算来表示其他运算？

答：