数据库原理及应用习题参考答案

3-7 设教务管理数据库中有三个关系 S(SNO,SNAME,AGE,SEX,SDEPT) SC(SNO,CNO,GRADE)

C(CNO,CNAME,CDEPT,TNAME)

试用关系代数表达式表示下列查询语句：

⑴ 检索LIU老师所授课程的课程号、课程名。 ⑵ 检索年龄大于23岁的男学生的学号与姓名。

⑶ 检索学号为S3学生所学课程的课程名与任课教师名。 ⑷ 检索至少选修LIU老师所授课程中一门课的女学生姓名。 ⑸ 检索WANG同学不学的课程的课程号。 ⑹ 检索至少选修两门课程的学生学号。

⑺检索全部学生都选修的课程的课程号与课程名。 ⑻ 检索选修课程包含LIU老师所授课程的学生学号。 解：⑴ πC#,CNAME(σTEACHER=’LIU’(C))

⑵ πS#,SNAME(σAGE>’23’∧SEX=’M’(SC)) ⑶ πCNAME,TEACHER(σS#=’S3’(SC C))

⑷ πSNAME(σSEX=’F’∧TEACHER=’LIU’(S SC C)) ⑸ πC#(C)-πC#(σSNAME=’WANG’(S SC)) ⑹ π1(σ1=4∧2≠5(SC×SC))

⑺ πC#,CNAME(C (πS#,C#(SC)÷πS#(S))) ⑻ πS#,C#(SC)÷πC#(σTEACHER=’LIU’(C))

3-8 在3.7题的三个关系中，用户有一查询语句：检索数学系的学生选修计算机系开设的课程的课程名和任课教师

姓名。

⑴ 试写出该查询的关系代数表达式。 ⑵ 试写出该查询优化的关系代数表达式。

⑶ 画出该查询初始的关系代数表达式的语法树。

⑷ 使用3.5.3节的优化算法，对语法树进行优化，并画出优化后的语法树。 解：⑴ πCNAME,TEACHER(σDEPT=‘数学系’(S SC C))

⑵ 设L1=πS#(σDEPT=‘数学系’(S))，L2=πS#,C#(SC)，则优化的关系代数表达式为： σ(R×S)

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πCNAME,TEACHER(σSC.C#=C.C#(πSC.C#(σS.S#=SC.S#((L1×L2)×C))))

⑶ 查询初始的关系代数表达式可表达为：

πCNAME,TEACHER(σDEPT=‘数学系’(πL(σS.S#=SC.S#∧SC.C#=C.C#((S×SC)×C))))

此处L为S、SC、C中的全部属性（公共属性只取一次）。 ⑷ 优化后的语法树为

3-9 为什么要对关系代数表达式进行优化？

答：关系代数表达式由关系代数操作组合而成。操作中，以笛卡尔积和连接操作最费时间，并生成大量的中间结果。如果直接按表达式书写的顺序执行，必将花费很多时间，并生成大量的中间结果，效率较低。在执行前，由DBMS的查询子系统先对关系代数表达式进行优化，尽可能先执行选择和投影操作，以便减少中间结果，节省时间。

优化工作是由DBMS做的，用户书写时不必关心优化一事，仍以简练的形式书写。

习题4

4-1 名词解释

基本表 视图 实表 相关子查询 联接查询

嵌套查询 交互式SQL 嵌入式SQL 游标 答：

基本表：实际存储在数据库中的表，称为基本表。

CL S.S#=SC.S#∧SC.C#=C.C#DEPT=’数学系’πσCNAME,TEACHER×S SCCπσ×σ πDEPT=’数学系’σCNAME,TEACHER×S SCπ 第 6 页

视图：是从基本表或其他视图中导出的表，它本身不独立存储在数据库中，也就是数据库中只存放视图的定义而不存放视图的数据。

实表：是对基本表的别称。

相关子查询：SELECT语句嵌套时，子查询中查询条件依赖于外层查询中的值，因此子查询要反复求值供外层查询使用。这种子查询称为相关子查询。

连接查询：查询时要从多个基本表中提取数据，此时把多个基本表写在同一层的FROM子句中，这种查询形式称为连接查询。

嵌套查询：查询时要从多个基本表中提取数据，此时把多个基本表分别放在不同层次上的FROM子句中，这种查询形式称为嵌套查询。

交互式SQL：在终端交互方式使用的SQL语言。

嵌入式SQL：嵌入在高级语言的程序中使用的SQL语言。

游标：游标是与某一查询相联系的符号名。游标有游标关系和游标指针两层含义。在游标打开时，游标(指针)指向查询结果的第一个记录之前。 4-2 对于教务管理数据库的三个基本表 S(SNO,SNAME, SEX, AGE,SDEPT) SC(SNO,CNO,GRADE)

C(CNO,CNAME,CDEPT,TNAME) 试用SQL的查询语句表达下列查询：

⑴ 检索LIU老师所授课程的课程号和课程名。 ⑵ 检索年龄大于23岁的男学生的学号和姓名。

⑶ 检索学号为200915146的学生所学课程的课程名和任课教师名。 ⑷ 检索至少选修LIU老师所授课程中一门课程的女学生姓名。 ⑸ 检索WANG同学不学的课程的课程号。 ⑹ 检索至少选修两门课程的学生学号。

⑺ 检索全部学生都选修的课程的课程号与课程名。

⑻ 检索选修课程包含LIU老师所授课程的学生学号。 解：

⑴ SELECT C#,CNAME FROM C

WHERE TEACHER=’LIU’;

⑵ SELECT S#,SNAME FROM S

WHERE AGE>23 AND SEX=’M’;

⑶ SELECT CNAME，TEACHER FROM SC,C

WHERE SC.C#=C.C# AND S#=’200915146’

⑷ SELECT SNAME (连接查询方式) FROM S,SC,C

WHERE S.S#=SC.S# AND SC.C#=C.C# AND SEX=’F’ AND TEACHER=’LIU’; 或：

SELECT SNAME (嵌套查询方式) FROM S

WHERE SEX=’F’AND S# IN (SELECT S#

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FROM SC

WHERE C# IN (SELECT C# FROM C

WHERE TEACHER=’LIU’))

或：

SELECT SNAME (存在量词方式) FROM S

WHERE SEX=’F’ AND EXISTS(SELECT* FROM SC

WHERE SC.S#=S.S# AND EXISTS(SELECT * FROM C

WHERE C.C#=SC.C# AND TEACHER=’LIU’))

⑸ SELECT C# FROM C

WHERE NOT EXISTS (SELECT * FROM S,SC

WHERE S.S#=SC.S# AND SC.C#=C.C# AND SNAME=’WANG)); ⑹ SELECT DISTINCT X.S# FROM SC AS X，SC AS Y

WHERE X.S#=Y.S# AND X.C#!=Y.C#; ⑺ SELECT C#.CNAME FROM C

WHERE NOT EXISTS (SELECT * FROM S

WHERE NOT EXISTS (SELECT * FROM SC

WHERE S#=S.S# AND C#=C.C#)); ⑻ SELECT DISTINCT S#

FROM SC AS X

WHERE NOT EXISTIS

(SELECT *

FROM C

WHERE TEACHER=’LIU’ AND NOT EXISTS (SELECT * FROM SC AS Y

WHERE Y.S#=X.S# AND Y.C#=C.C#));

4-3 试用SQL查询语句表达下列对4.2题中教务管理数据库的三个基本表S、SC、C查询： ⑴ 统计有学生选修的课程门数。

⑵ 求选修4号课程的学生的平均年龄。

⑶ 求LIU老师所授课程的每门课程的学生平均成绩。

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