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數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理及其應(yīng)用總結(jié)---ShinePans

系統(tǒng) 1835 0

第一章 ?數(shù)據(jù)庫概論


1.在數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)的發(fā)展過程中,數(shù)據(jù)庫獨立性最高的是“ 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) ”階段
2.三大經(jīng)典的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型是“ 關(guān)系,層次和網(wǎng)狀模型
3.單個用戶使用的數(shù)據(jù)視圖的描寫敘述,稱為“ 外模式 ”,它是用戶與DBS的接口
4.DB中,數(shù)據(jù)的邏輯獨立性是指“ 概念模式改變,外模式與應(yīng)用程序不變
5.通過指針鏈表來表示實體間聯(lián)系的模型是“ 網(wǎng)狀和層次模型

6.DB的體系結(jié)構(gòu)分成三層,各自是“ 邏輯模式,內(nèi)模式,外模式
7.DBMS的主要功能有“ 數(shù)據(jù)庫定義功能,數(shù)據(jù)庫的操縱功能和數(shù)據(jù)庫的執(zhí)行管理 ”,DB維護(hù)和組織存儲管理及數(shù)據(jù)通信接口等
8.組成數(shù)據(jù)模型的三大要素是“ 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)操作,數(shù)據(jù)完整性約束規(guī)則
9.DBMS包含的主要程序“ 數(shù)據(jù)庫定義語言及編譯處理程序,數(shù)據(jù)操縱語言及編譯程序,數(shù)據(jù)庫執(zhí)行控制程序,實時維護(hù)管理程序

第二章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫

1.在關(guān)系模式中,“ 關(guān)系的主keyword的值不能為空
2.關(guān)系代數(shù)的物種基本操作為“ 并,差,笛卡爾積,投影和選擇
3.設(shè)關(guān)系R(A,B,C)和S(B,C,D),則“ 能夠有R連接S,R與S的笛卡爾積,可是R不能夠并S,由于屬性數(shù)目不同
4.在關(guān)系代數(shù)中,對一個關(guān)系作投影操作后,新關(guān)系的元祖?zhèn)€數(shù)“ 小于或等于 ”原來的關(guān)系的元祖?zhèn)€數(shù)
5.當(dāng)屬性“年齡”值為1000時,該數(shù)據(jù)受到了“ 用戶定義完整性 ”破壞
? ? ? ? ? 實體完整性:主keyword不能取空值 ?用戶完定義完整性:取值范圍 ?參照完整性:不引用不存在的實體

6.關(guān)系的元數(shù)指” 屬性的個數(shù) “,關(guān)系的基數(shù)指” 元組的個數(shù) “,能唯一標(biāo)識元組的屬性集,而無多余屬性,該屬性集稱為” 候選keyword
7.關(guān)系模型的三類完整性規(guī)則包含:” 實體完整性,參照完整性,用戶定義完整性
8.在關(guān)系代數(shù)的運算中,專門的關(guān)系代數(shù)運算有:” 選擇(σ),投影(Π)連接(|x|)除(÷)
9.θ連接操作是由關(guān)系代數(shù)的” 選擇和笛卡爾積 “操作組合而成的
10.關(guān)系代數(shù)是用代數(shù)對關(guān)系的運算來表達(dá)查詢的,而關(guān)系演算是用” 謂詞形式 “表達(dá)查詢的,它們分為” 元組關(guān)系演算和域關(guān)系演算 “兩種

? ? 計算題舉例1:

? ? 已知關(guān)系R,W,D如圖所看到的:

?R: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
P Q T Y
2 b c d
9 a e f
2 b e f
9 a d e
7 g e f
7 g c d
W:
T Y B
c d m
c d n
d f n
D:
T Y
c d
e f

(1)R1=π Y,T(R) ??
? ?解答: 注意:沒有同樣的元組:
Y T
d c
f e
e d
(2)R2= σP>5^T=e(R)
?解答: 要求R中 P列的元素大于5且T列中的元素等于e:
P Q T Y
q a e f
7 g e f
(3)R3=R|x|W
?解答: 連接R與W,要求列同樣才干夠連接,結(jié)果例如以下
P Q T Y B
2 b c d m
2 b c d n
7 g c d m
7 g c d n
(4)R4=Π[2],[1],[6](σ[3]=[5](RxD))
解答: R與D達(dá)卡爾積計算后: ?篩選 出 第二列,第一列和第六列 ,而且第三列等于第五列
P ? Q ? TR? YR? TD YD
2 b c d c d
2 b c d e f
9 a e f c d
9 a e f e f
2 b e f c d
2 b e f e f
9 a d e c d
9 a d e c f
7 g e f c d
7 g e f e f
7 g c d c d
7 g c d e f
由題目條件:
P Q Y
2 b d
9 a f
2 b f
7 g d
7 g f
(5)R5=R/D
首先總結(jié)一下關(guān)系除法的計算方法:
如有R,S例如以下:
R:
A B C D
2 1 a c
2 2 a d
3 2 b d
3 2 b c
2 1 b d
S:
C D E
a c 5
a c 2
b d 6

上面顏色已標(biāo)出,S中的CD去R中相應(yīng)的CD中找,找到同樣的行,此時能夠看到有3行同樣的,各自是 第一行,第三行,第五行,
然后能夠看到,CD中的 a,c和b,d列有兩個同樣的AB列,2,1,而 CD中相應(yīng)的b,d卻僅僅有3,2,所以所除的結(jié)果是:
A B
2 1

由以上方法,能夠得第五題的解是:
P Q
2 b
7 g

計算題舉例2:

設(shè)教學(xué)數(shù)據(jù)庫由三個關(guān)系: S(S#,SNAME,AGE,SEX)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? SC(S#,C#,GRADE)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? C(C#,CNAME,TEACHER)
使用關(guān)系代數(shù)式表達(dá)下列查詢:
(1)查找學(xué)號為s3的學(xué)生所學(xué)的課程名和任課教師名;
? ? ? ? 解答:πcname,teacher(σsname='s3'(s|x|c))
(2)查找姓名為WANG學(xué)生不學(xué)的課程的課程號
? ? ? ? 解答:πc#(c)-πc#(σsname=’WANG‘,(s|x|c))
(3)查找女同學(xué)選修的課程名和任課教師名
? ? ? ? 解答:πsname,cname,teacher(σsex=’女‘,c#(c)=c#(sc),s#(s)=s#(sc),(s|x|c))?


第三章:關(guān)系DB的標(biāo)準(zhǔn)語言SQL

1.傳統(tǒng)的關(guān)系模型中的術(shù)語與SQL中的術(shù)語存在例如以下相應(yīng)關(guān)系,關(guān)系模式在SQL中稱為” 基本表 “,存儲模式稱為” 存儲文件 “,子模式稱為” 視圖
2.視圖是一個虛表,它是一個從” 一個或幾個基本表中選定某些記錄或列 “中導(dǎo)出的表
3.Select語句中,” where “子句用于選擇滿足給定條件的元組,使用” Group By “子句可按指定的列的值分組,同一時候使用” HAVING “子句提取滿足條件的元組
4.SQL語言的數(shù)據(jù)定義功能包含” 定義基本表,定義視圖和定義索引
5.SQL語言有兩種使用方式,各自是” 獨立的交互使用方式和嵌入到高級語言方式

計算題舉例:

已知DBS中包括了三個基本表goods(G#,gname,price,type,fact)當(dāng)中商品表中,G#,gname,商品名,price:單位價格,type:型號,fact:制造商,商場基本表:
shops(s#,sname,addr,manag)當(dāng)中分別為:商場號,商場名,地址,經(jīng)理名,基本銷售表:SALES(S#,G#,QTY)QTY為數(shù)量
1.試用SQL語句完畢下列查詢
(1)查詢?nèi)侩娨暀C(jī)的生產(chǎn)廠商,型號,單位價格
select fact,type,price from goods where gname='電視機(jī)';
(2)查詢同一時候生產(chǎn)電視機(jī)和電冰箱的制造商
select fact from goods where goods.gname='電冰箱' and goods.gname='電視機(jī)'
(3)查詢”吉利“商場所銷售的各種商品的商品號和數(shù)量
select g#,qty from sales where s# in(select s# from shops where sname='吉利');
(4)查詢銷售量最高的商場號和所銷售的商品號
select sales.s#,g# from sales where sales.qty=(select max(qty) from sales);
2.試用SQL對基本表做創(chuàng)建和更新操作
(1)創(chuàng)建基本表Goods(類型,長度自定)
create table goods(g# in not null indentity(1,1) primary key,
gname varchar(20) not null,
price numeric(18,0),
fact varchar(20) not null);
(2)將華南廠全部的商品名稱,型號和單位價格插到一個已存在的基本表A(gn,gtype,price)中
insert into A (gn,gtype,price) select gname,type,price from goods where gname='華南廠'
(3)將總銷量低于1000的全部商品的價格減少10%
update goods set price=price*0.9 where g# in(select g# from (select g#,sum(qty) from sales group by g# having sum(qty)<1000))

第四章 關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計理論

1.當(dāng)B屬性依賴于A屬性時,屬性A與B的聯(lián)系類型是 : ” 多對一或一對一
2.關(guān)系DB規(guī)范化是為了解決關(guān)系DB中” 數(shù)據(jù)冗余,更新異常 “問題而引入的
3.將一個關(guān)系模式規(guī)分解成多個關(guān)系模式時,為了保持原模式所滿足的特性,要求分解具有” 無損連接性和保持函數(shù)依賴性

4.已知關(guān)系例如以下圖所看到的:
R:
A D E
a1 d1 e2
a2 d6 e2
a3 d4 e3
a4 d4 e4

(1) R中的函數(shù)依賴是否成立 :
? ? ? 1).A->D ?( 成立 )
? ? ? 2)AD->E( 成立 ) ?
? ? ? 3)DE->A( 成立 )
(2)R的候選keyword為 A,DE?
這里復(fù)習(xí)下候選keyword的求法:

L,R,LR類屬性, L累屬性都是候選keyword,LR類屬性中,可以多個組合,假設(shè)可以決定所有,則是候選keyword
(3)R屬于" BCNF "范式

"左部決定因素都是R的超keyword"

解答題舉例1:

指出下列關(guān)系模式最高是第幾范式?并說明理由
(1)R(X,Y,Z),F={XY->Z}
解答:
考察F,X,Y是L類屬性,(XY+)=XYZ,所以 XY是R的唯一Key,在F中僅僅有一個FD,且左部包括Key,所以是BCNF.

(2)R(X,Y,Z),F={Y->Z,XZ->Y}
解答:
L類屬性: X
LR類屬性:Y,Z
因為 X+=X, (XY+)=XYZ
即XY是R的一個Key
XZ是R的還有一個Key,
所以X,Y,Z都是主屬性,所以∈3NF

解答題舉例2:

設(shè)關(guān)系R例如以下:
課程名 教師名 教師地址
C1 馬千里 D1
C2 于得水 D1
C3 余塊 D2
C4 于得水 D1

請問:1)R為第幾范式,為什么?
解答:
由表:1.課程名->教師名 ,2. 課程名->教師地址 ,3. 教師名->教師地址,由1,2,R的key :課程名
非主屬性對單主屬性不存在依賴
又由于教師名 不決定課程名,所以 課程名部分決定教師地址 ?所以R∈3NF
(2)是否存在刪除異常?若存在,則說明在什么情況下發(fā)生?
存在,當(dāng)刪除教師,教師相應(yīng)的課程也將被刪除,存在刪除異常
課程名 教師名
C1 馬千里
C2 于得水
C3 余塊
C4 于得水


教師名 教師地址
馬千里 D1
于得水 D1
余塊 D2
于得水 D1
將R分解為如上兩個表就可以解決這個問題

解答題舉例3

設(shè)有關(guān)系模式R(U,F1),當(dāng)中,U={E,F,G,H}
F1={E->G,G->E,F->EG,H->EG,FH->E}
(1)求F的最小依賴集
解答:
? ? ? ? 1).單一化: F1={E->G,G->E,F->E,F->G,H->E,H->G,FH->E}
? ? ? ? 2).去掉多余屬性
? ? ? ? ? ? ?考察FH->E,F+=FEG,H多余,即F->E
? ? ? ? 3).去掉多余FD,
? ? ? ? ? ? ? ?F->E由E->G,F->G推得多余,
? ? ? ? ? ? ? ?H->E由H->G,G-E推得多余
? ? ? ? ? ? ? 所以F'={E->G,G->E,F->G,H-G}

(2)求R的候選keyword
? ? 解答:
L:H,F ? 所以(FH+)=EGFH
(3)將R分解成滿足3NF,且具有無損連接性,保持函數(shù)依賴
ρ1={(EG),(FG),(HG)}
? ?推斷ρ1是否具有無損連接性,使用判定表,判定出有損,
ρ2=ρ1∪{FH}
? ? ?={(EG),(FG),(HG),(FH)}

以下總結(jié)下無損連接的判定:

步驟:
設(shè)有關(guān)系模式R(A1,A2,A3,.....An) 和 FD集, 及R的一個分解?ρ={R1,R2,...Rk}
a.構(gòu)造一張k行n列的判定表
? ? 每一列相應(yīng)一個屬性Ai(1<=j<=n),每一行相應(yīng)一個分解的模式Ri(1<=i<=k);若Aj∈Ri,則在第i行與第j列交叉處填入符號aj,否則填入bij
b.重復(fù)利用F中的每一個FD,改動表中元素,知道不能改動為止
c.假設(shè)發(fā)現(xiàn)表中某一行變成了a1,a2,.....ak.則是無損分解
否則是有損分解

舉例:

無損分解判定法:

設(shè)有關(guān)系模式R(A,B,C,D),R被分解成ρ={AB,BC,CD} 若R上成立的FD集F1={B->A,C->D} 那么ρ相對F1是否具有無損分解?

ρ的初始判定表:
Ri A B C D
AB(分解模式) a1 (A∈AB所以是a1) a2 b13 b14
BC(分解模式) b21 (A?BC所以是b21) a2 a3 b24
CD(分解模式) b31(A?CD所以是b32) b41 a3 a4

B,C,D列中同理
又B決定A, C決定D,所以須要將 A中的 b21改動為 a2以與B保持一致,其它同理可得 (顏色已標(biāo)出)

改完后:
Ri A B C D
AB(分解模式) a1 a2 b13 b14
BC(分解模式) a1 a2 a3 a4
CD(分解模式) b31 b41 a3 a4

發(fā)現(xiàn): 第二行中 有完整的 a1,a2,a3,a4 ?所以說是無損分解!

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