2021数据结构考研《数据库系统概论》考研真题大题解析
1、设计与应用题
1某汽车维修公司需建立一个汽车维修数据库，该数据库中需要存储和管理下列信息：
车辆信息：车牌号，车型，发动机号，行驶里程，车辆所有人，
维修项目：项目号，项目名称，维修费
汽车备件：备件号，备件名称，备件单价，库存数量
以上数据之间存在下列约束：
可以对一个车辆进行多个维修项目，每个维修项目可用于多个车辆，维修项目完成后要在数据库中记录维修时间；
一种备件可用于多个维修项目，每个维修项目最多只使用一种备件，但每种备件的数量可以是多个。
①根据以上需求构建该数据库的概念模型（画E-R图）。
②假设车辆信息有如下约束：
车牌号：标识属性，取值形式为：第1个字符是“京”，第2个字符为“A”到“Z”的字母，第3到第7个字符均是“0”到“9”的数字。此列采用普通编码定长字符型，非空；
车型：普通编码定长字符型，长度为6，默认值为“轿车”；
发动机号：普遍编码定长字符型：长度为6，非空；
行驶里程：整型，取值大于或等于0；
车辆所有人：普通编码定长字符型，长度为8，非空；
：普通编码定长字符型，长度为13，取值唯一。
写出创建满足上述要求的车辆信息表的SQL语句。
（注：表名和列名均用题中给出的中文名，SQL语句中大、小写字母均可。）
答：概念模型如下：
②
【解析】①根据题意可知，一个车辆可以进行多个项目的维修，一个维修可以用于多个车辆，所以实体车辆信息与维修项目之间是多对多的关系；一种配件可用于多个维修项目，但一个维修项目最多只能用一种配件，所以配件与维修项目是一对多的关系。
②SQL语句中车牌号的取值形式限定可用CHECK约束来表示。
2现有关系模式：
教师授课（教师号，姓名，职称，课程号，课程名，学分，教科书名）其函数依赖集为：
{教师号→姓名，教师号→职称，课程号→课程名，课程号→学分，课程号→教科书名}
①指出这个关系模式的主码。
2021年考研时间是几号②这个关系模式是第几范式，为什么？
③将其分解为满足3NF要求的关系模式（分解后的关系模式名自定）
答：①主码为：（教师号、课程号）
②第1范式，因为存在部分依赖。
③分解方法为：
教师表（教师号，姓名，职称）
课程表（课程号，课程名，学分，教科书名）
教师授课表（教师号，课程号）
【解析】①外码的数据项需参照主码的数据项来操作，主码和外码是用来实现参照完整性的。
②第一范式：（1NF）无重复的列；第二范式：（2NF）属性完全依赖于主键；第三范式：（3NF）属性不依赖于其它非主属性。
3为在某种程度上保证某数据库系统可靠地运行，在SQL Server 2000环境中，对其制定有下列三种备份策略。假设对此数据库进行一次完全备份需要4小时，差异备份需要2小时，日志备份需要1小时。设所有备份都是从凌晨1：00开始。
策略1：每周周日进行一次完全备份，每周周一至周六每天进行一次日志备份；
策略2：每周周日进行一次完全备份，每周周一至周六每天进行一次差异备份；
策略3：每天进行一次完全备份。
①假设需要保留一年的备份数据，比较三种备份策略所占用的空间。
②比较每种备份策略的备份和恢复速度。
答：①占用空间量从大到小排序为：策略3，策略2，策略1；②备份速度从快到慢排序为：策略1，策略2，策略3；恢复速度从快到慢排序为：策略3，策略2，策略1。
【解析】完全备份不考虑文件的存档属性，备份全部选中的文件夹，所以占用空间最大，但是速度最快；
差异备份备份上一次完全备份后发生变化的所有文件，是针对于完全备份的，恢复时需要完全数据备份和最近的差异备份；
日志备份需要有完全数据备份，备份自上次backup log语句到当前日志尾之间的所有数据库修改；日志备份的数据量少，只备份上次备份到现在的修改，恢复时需要完全数据库备份和所有的日志备份，占用空间最小，但恢复时间最慢。
4有两张关系表：
Students（SID，SName，Sex，Dept）
Prizing（SID，PName，Type，PDate）
Students表描述的是学生基本信息，Prizing表描述的是学生获奖信息。
①若在应用程序中经常使用如下查询语句：
SELECT S.SID，SName，PName，Type FROM Students AS S JOIN Prizing AS P ON S.SID＝P.SID；
请问能否使用聚集文件提高此查询的性能？并给出原因。
②为了提高查询性能，数据库管理员在Students表的SName列上建立了一个非聚集索引SName_ind。如果应用程序使用如下语句查询数据：
SELECT*FROM Students WHERE SName like‘%华’；
请问SName_ind索引是否能够提高语句的查询速度，并给出原因。
答：①可以用聚集文件提高查询性能。因为聚集文件将不同关系表中有关联关系的记录存储在一起，减少了系统的物理I/O操作次数，提高了查询性能。
②此索引不能提高该语句的查询速度。因为该索引是建立在SNAME上的非聚集索引，以SNAME首字母排序，而查询语句查询的名字是最后一个“华”的SNAME，所以仍然需要全部扫描students表，因此不能提高该语句的查询速度。
【解析】聚集文件本身存储不同类型表的联系，能够减少表间的连接操作，提高查询性能。而非聚集索引对于以SNAME首字母排序时有效。
5某公司需建立产品信息数据库，经调查其业务要求如下：
Ⅰ．一种产品可以使用多个不同种类的部件，也可以使用多个不同种类的零件；一种部件至少被用在一种产品中；一种部件可以由多个不同种类的零件组成；一种零件至少被用在一种产品或一种部件中；
Ⅱ．对于一种具体的部件，要记录这种部件使用的各种零件的数量；
Ⅲ．对于一种具体的产品，要记录这种产品使用的各种部件数量和各种零件数量，但部件所使用的零件数量不计入该种产品的零件数量；
Ⅳ．一个供应商可供应多种零件，但一种零件只能由一个供应商供应。根据以上业务要求，某建模人员构建了如下E-R图：