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关系数据理论练习题及答案详细完整版

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第一部分:

一、求最小依赖集

例:设有依赖集:F={AB→C,C→A,BC→D,ACD→B,D→EG,BE→C,CG→BD,CE→AG},计算与其等价的最小依赖集。

解:

1、将依赖右边属性单一化,结果为:

F1={AB→C,C→A,BC→D,ACD→B,D→E,D→G,BE→C,CG→B,CG→D,CE→A,CE→G }

2、在F1中去掉依赖左部多余的属性。对于CE→A,由于C→A成立,故E是多余的;对于ACD→B,由于(CD)+=ABCEDG,故A是多余的。删除依赖左部多余的依赖后:F2={AB→C,C→A,BC→D,CD→B,D→E,D→G,BE→C,CG→B,CG→D,CE→G }

3、在F2中去掉多余的依赖。对于CG→B,由于(CG)+=ABCEDG,故CG→B是多余的。删除依赖左部多余的依赖后:

F3={AB→C,C→A,BC→D,CD→B,D→E,D→G,BE→C,CG→D,CE→G } CG→B与CD→B不能同时存在,但去掉任何一个都可以,说明最小依赖集不唯一。

二、求闭包

例:关系模式R(U,F),其中U={A,B,C,D,E,I},F={A→D,AB→E,BI→E,CD→I,E→C},计算(AE)+。

解:令X={AE},X(0)=AE;

计算X(1);逐一扫描F集合中各个函数依赖,在F中找出左边是AE 子集的函数依赖,其结果是:A→D,E→C。于是X(1)=AE∪DC=ACDE;

因为X(0)≠X(1),且X(1)≠U,所以在F中找出左边是ACDE子集的函数依赖,其结果是:CD→I。于是X(2)=ACDE∪I=ACDEI。

虽然X(2)≠X(1),但在F中未用过的函数依赖的左边属性已没有X (2)的子集,所以不必再计算下去,即(AE)+=ACDEI。

三、求候选键

例1:关系模式R(U,F),其中U={A,B,C,D},F={A→B,C→D},试求此关系的候选键。

解:首先求属性的闭包:

(A)+=AB,(B)+ =B,(C)+ =CD,(D)+ =D

(AB)+ =AB,(AC)+=ABCD=U,(AD)+ =ABD,(BC)+ =BCD,(BD)+ =BD,(CD)+ =CD

(ABD)+ =ABD,(BCD)+ =BCD,

因(AC)+=ABCD=U,且(A)+=AB,(C)+ =CD,由闭包的定义,AC→A,AC →B,AC→B,AC→D,由合并规则得AC→ABCD=U;

由候选码的定义可得AC为候选码。

后选关键字的求解理论和算法

对于给定的关系R(A1,A2,…, An)和函数依赖集F,可将其属性分为四类:L类:仅出现在F的函数依赖左部的属性;

R类:仅出现在F的函数依赖右部的属性;

N类:在F的函数依赖左右两边均未出现的属性;

LR类:在F的函数依赖左右两边均出现的属性。

定理1 对于给定的关系模式R及其函数依赖集F,若X(X属于R)是L类属性,则X必为R的任一候选关键字的成员。

例1:关系模式R(U,F),其中U={A,B,C,D},F={A→B,C→D},试求此关系的候选键。

例2 设有关系模式R(A,B,C,D),其函数依赖集F={D→B,B→D,AD→B,AC→D},求R的所有候选键。

推论对于给定的关系模式R及其函数依赖集F,若X(X属于R)是L类属性,且X+包含了R的全部属性,则X必为R的惟一候选关键字。

定理2 对于给定的关系模式R及其函数依赖集F,若X(X属于R)是R类属性,则X不在任何候选关键字中。

例3 关系模式R(U,F),其中U={A,B,C,D,E,P},F={A→B,C→D,E→A ,CE→D },试求此关系的候选键。

定理 3 对于给定的关系模式R及其函数依赖集F,若X(X属于R)是N类属性,则X必为R的任一候选关键字的成员。

例4 设有关系模式R(A,B,C,D,E,P),其函数依赖集F={A→D,E→D,D→B,BC →D,DC→A},求R的所有候选关键字。

推论对于给定的关系模式R及其函数依赖集F,若X(X属于R)是N类和L 类组成的属性集,且X+包含了R的全部属性,则X必为R的惟一候选关键字

四、关系模式规范化程度的判断(在BCNF内判断)

例5 关系模式R(U,F),其中U={A,B,C,D},函数依赖集F={B→D,AB→C},试求R最高属于第几范式。

解:根据判定定理及推论得:AB必是候选码的成员,且(AB)+=ABCD=U,所以AB为候选码。则AB→D,又因B→D,存在非主属性对码的部分依赖,所以最高为1NF。

例6 关系模式R(U,F),其中U={A,B,C,D,E},函数依赖集F={AB→CE,E→AB,C→D},试求R最高属于第几范式。

解:根据判定定理及推论得:属性D肯定不在候选码中,通过计算可得:(AB)+=ABCDE=U,且(E)+=ABCDE=U,所以AB、E为候选码;

由于F中不存在部分依赖,故R至少属于2NF;

因AB→C,AB→E,C→D,存在非主属性对码的传递依赖,所以最高为2NF。

例7 关系模式R(U,F),其中U={A,B,C},函数依赖集F={A→B,B→A,A →C},试求R最高属于第几范式。

解:根据判定定理及推论得:属性C肯定不在候选码中,通过计算可得:(A)+=ABC=U,且(B)+=ABC=U,所以A、B为候选码;

由于候选码仅有一个属性,不存在部分依赖,故R至少属于2NF;

B→A,A→C,由于A→B,所以不存在非主属性对码的传递依赖,所以R也是3NF。

又因为F满足BCNF的定义,故R也是BCNF。

例8 关系模式R(U,F),其中U={A,B,C},函数依赖集F={A→B,B→A,C →A},试求R最高属于第几范式。

解:根据判定定理及推论得:属性C肯定在候选码中,又因(C)+=ABC=U,所以C为候选码;

由于候选码仅有一个属性,不存在部分依赖,故R至少属于2NF;

C→A,A→B,存在非主属性对码的传递依赖,所以R最高为2NF。

例9 关系模式R(U,F),其中U={A,B,C,D},函数依赖集F={A→C,D→B},试求R最高属于第几范式。

解:根据判定定理及推论得:属性AD肯定在候选码中,又因(AD)+=ABCD=U,所以AD为候选码;

而AD→B,D→B,存在非主属性对码的部分依赖,所以R最高为1NF。

例10 关系模式R(U,F),其中U={A,B,C,D},函数依赖集F={A→C,CD→B},试求R最高属于第几范式。

解:根据判定定理及推论得:属性AD肯定在候选码中,又因(AD)+=ABCD=U,所以AD为候选码;

而AD→C,A→C,存在非主属性对码的部分依赖,所以R最高为1NF。

第二部分:

练习一:

指出下列关系模式是第几范式

(1)R(X,Y,Z) FD={XY→Z}

其典型实例就是我们的SC(Sno,Cno,Grade)

参考解答:

R(X,Y,Z)的主码为XY,非主属性为Z。

关系模式R(X,Y,Z)中不存在非主属性对码的部分函数依赖——>属于二范式

关系模式R(X,Y,Z)中不存在非主属性对码的传递函数依赖——>属于三范式

关系模式R(X,Y,Z)中起决定作用的只有码——>属于BC范式

故在函数依赖范围内,关系模式R(X,Y,Z)属于BC范式

(2)R(X,Y,Z) FD={ XZ→Y , Y→Z}

参考解答:

R(X,Y,Z)的主码为XZ,非主属性为Y

属于第三范式:因为其中不存在非主属性(Y)对码(XZ)的部分函数依赖和传递函数依赖;

但不属于BC范式:因为起决定作用的除了码以外还有非主属性(Y)

(3)R(X,Y,Z) FD={ Y→Z, Y→X, X→YZ }

参考解答:

R(X,Y,Z)的候选码为Y和X,非主属性为Z

不存在非主属性对码的部分函数依赖和传递函数依赖,故属于三范式

又,起决定作用的只有码,所以也是BC范式

(4)R(X,Y,Z) FD={ X→Y, X→Z }

参考解答:

典型实例Student(Sno,Sname,Ssex)

R(X,Y,Z)的候选码为X,非主属性为Y和Z

不存在非主属性对码的部分函数依赖和传递函数依赖,故属于三范式

又,起决定作用的只有码,所以也是BC范式

(5)R(W,X,Y,Z) FD={ X→Z, WX→Y }

参考解答:

典型实例S_C(Sno,Cno,Grade,,Cname)

R(W,X,Y,Z)的候选码为WX,非主属性为Y和Z

因为非主属性Z不是完全依赖于码(WX),而是依赖于码中的一部分(X),

所以存在非主属性对码的部分函数依赖,故没有达到二范式,仅属于一范式

(6)R(A,B,C,D) ,FD={B→D, AB→C }

参考解答:

典型实例S_C(Sno,Cno ,Grade,,Cname)

R(W,X,Y,Z)的候选码为WX,非主属性为Y和Z

因为非主属性Z不是完全依赖于码(WX),而是依赖于码中的一部分(X),

所以存在非主属性对码的部分函数依赖,故没有达到二范式,仅属于一范式

(7)R(A,B,C)FD={ A→B, B→A, C→A }

参考解答:

典型实例:若规定一个系的学生都住在一个住处,一个住处也只能入住一个系,则典型实例为:S_Loc(Sdept, Sloc, Sno)

主码为C,非主属性为AB,

因存在非主属性(B)对码C的传递函数依赖,故不是三范式,最多是二范式

又,不存在非主属性对码的部分函数依赖,故属于二范式

练习二:

设关系模式R(A,B,C,D,E),

FD={A->D, E->D, D->B, BC->D, EC->A}。试求:

(1)R的候选码

(2)R所属的范式

(3)将R分解为BCNF,且具有无损连接性

参考解答:

(1)可知:EC->A->D->B

所以:候选码为EC,非主属性为ABD

(2)因存在非主属性(B和D)对码(EC)的传递函数依赖,故未答三范式,最多是二范式

又,不存在非主属性对码的部分函数依赖,所以是二范式

(3)分解为3个模式:

R1(E,C,A) FD={ EC->A }

R2(A,D) FD={ A->D}

R3(D, B) FD={D->B}

练习三。

设有关系模式:

TEACHER(教师编号,教师姓名,电话,所在部门,借阅图书编号,书名,借书日期,还书日期,备注)

(1)教师编号是候选码吗?说明理由

(2)该关系模式的主码是什么?

(3)该关系模式是否存在部分函数依赖?如果存在,请写出至少两个?

(4)该关系模式满足第几范式?

(5)将该关系模式分解为3NF。

参考解答

(1)教师编号不是候选码。

(2)假定对任一本书一个人一天只能借一次,则主码为:

教师编号,借阅图书编号,借书日期;

非主属性为:教师姓名、电话、所在部门、书名、还书日期、备注

(3)存在。

(教师编号,借阅图书编号,借书日期)->教师姓名

(教师编号,借阅图书编号,借书日期)->教师电话

(教师编号,借阅图书编号,借书日期)->所在部门

(教师编号,借阅图书编号,借书日期)->书名

(4)因为存在非主属性对于码的部分函数依赖,所以,未达到二范式,只属于一范式。(5)教师(教师编号,教师姓名,电话,所在部门)

图书(图书编号,图书名)

借阅(教师编号,图书编号,借书日期,还书日期,备注)

练习四:

假设某商业集团数据库中有一关系模式

R(商店编号,商品编号,数量,部门编号,负责人),若规定:

(1)每个商店能销售多种商品(每种商品有一个编号);商店的每种商品只在一个部门

销售;

(2)每个商店的每个部门只有一个负责人;

(3)每个商店的每种商品只有一个库存数量;

问题:

(1)写出关系R的基本函数依赖

(2)找出R的候选码

(3)R的范式,若不属于3NF,则分解为3NF

参考解答:

(1)每个商店的每种商品只在一个部门销售:

商店编号,商品编号->部门编号

每个商店的每个部门只有一个负责人:

商店编号,部门编号->负责人

每个商店的每种商品只有一个库存数量:

商店编号,商品编号->库存量

(2)主码为:商店号,商品编号,

非主属性为:数量,部门编号,负责人

(3)因存在非主属性(负责人)对主码(商品编号,商店号)的传递函数依赖故未达到三范式,只达到二范式。

分解该关系模式:

R1(商店编号,商品编号,部门编号,数量)

R2(商店编号,部门编号,负责人)

分解后其实已达到BC范式。

第三部分:

单项选择题

1. 为了设计出性能较优的关系模式,必须进行规范化,规范化主要的理论依据是()。

A. 关系规范化理论

B. 关系代数理论

C.数理逻辑D. 关系运算理论

2. 规范化理论是关系数据库进行逻辑设计的理论依据,根据这个理论,关系数据库中的关系必须满足:每一个属性都是()。

A. 长度不变的

B. 不可分解的

C.互相关联的D. 互不相关的

3. 已知关系模式R(A,B,C,D,E)及其上的函数相关性集合F={A→D,B→C ,E →A },该关系模式的候选关键字是()。

A.AB

B. BE

C.CD

D. DE

4. 设学生关系S(SNO,SNAME,SSEX,SAGE,SDPART)的主键为SNO,学生选课关系SC(SNO,CNO,SCORE)的主键为SNO和CNO,则关系R(SNO,CNO,S SEX,SAGE,SDPART,SCORE)的主键为SNO和CNO,其满足()。

A. 1NF

B.2NF

C. 3NF

D. BCNF

5. 设有关系模式W(C,P,S,G,T,R),其中各属性的含义是:C表示课程,P表示教师,S表示学生,G表示成绩,T表示时间,R表示教室,根据语义有如下数据依赖集:D={ C→P,(S,C)→G,(T,R)→C,(T,P)→R,(T,S)→R },关系模式W的一个关键字是()。

A. (S,C)

B. (T,R)

C. (T,P)

D. (T,S)

6. 关系模式中,满足2NF的模式()。

A. 可能是1NF

B. 必定是1NF

C. 必定是3NF

D. 必定是BCNF

7. 关系模式R中的属性全是主属性,则R的最高范式必定是()。

A. 1NF

B. 2NF

C. 3NF

D. BCNF

8. 消除了部分函数依赖的1NF的关系模式,必定是()。

A. 1NF

B. 2NF

C. 3NF

D. BCNF

9. 如果A->B ,那么属性A和属性B的联系是()。

A. 一对多

B. 多对一

C.多对多D. 以上都不是

10. 关系模式的候选关键字可以有1个或多个,而主关键字有()。

A. 多个

B. 0个

C. 1个

D. 1个或多个

11. 候选关键字的属性可以有()。

A. 多个

B. 0个

C. 1个

D. 1个或多个

12. 关系模式的任何属性()。

A. 不可再分

B. 可以再分

C. 命名在关系模式上可以不唯一

D. 以上都不是

13. 设有关系模式W(C,P,S,G,T,R),其中各属性的含义是:C表示课程,P表示教师,S表示学生,G表示成绩,T表示时间,R表示教室,根据语义有如下数据依赖集:D={ C→P,(S,C)→G,(T,R)→C,(T,P)→R,(T,S)→R },若将关系模式W分解为三个关系模式W1(C,P),W2(S,C,G),W2(S,T,R,C),则W1的规范化程序最高达到()。

A. 1NF

B.2NF

C. 3NF

D. BCNF

14. 在关系数据库中,任何二元关系模式的最高范式必定是()。

A. 1NF

B.2NF

C. 3NF

D. BCNF

15. 在关系规范式中,分解关系的基本原则是()。

I.实现无损连接

II.分解后的关系相互独立

III.保持原有的依赖关系

A. Ⅰ和Ⅱ

B. Ⅰ和Ⅲ

C. Ⅰ

D. Ⅱ

16. 不能使一个关系从第一范式转化为第二范式的条件是()。

A.每一个非属性都完全函数依赖主属性

B.每一个非属性都部分函数依赖主属性

C.在一个关系中没有非属性存在

D.主键由一个属性构成

17. 任何一个满足2NF但不满足3NF的关系模式都不存在()。

A.主属性对键的部分依赖

B.非主属性对键的部分依赖

C.主属性对键的传递依赖

D.非主属性对键的传递依赖

18. 设数据库关系模式R=(A,B,C,D,E),有下列函数依赖:A→BC,D→E,C→D;下述对R的分解中,哪些分解是R的无损连接分解()。

I.(A,B,C)(C,D,E)

II.(A,B)(A,C,D,E)

III.(A,C)(B,C,D,E)

IV.(A,B)(C,D,E)

A.只有Ⅳ

B. Ⅰ和Ⅱ

C. Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ

D. 都不是

19. 设U是所有属性的集合,X、Y、Z都是U的子集,且Z=U-X-Y。下面关于多值依赖的叙述中,不正确的是()。

A.若X→→Y,则X→→Z

B.若X→Y,则X→→Y

C.若X→→Y,且Y′∈Y,则X→→Y′

D.若Z=∮,则X→→Y

20. 若关系模式R(U,F)属于3NF,则()。

A. 一定属于BCNF

B. 消除了插入的删除异常

C. 仍存在一定的插入和删除异常

D. 属于BCNF且消除了插入和删除异常

21. 下列说法不正确的是()。

A. 任何一个包含两个属性的关系模式一定满足3NF

B. 任何一个包含两个属性的关系模式一定满足BCNF

C. 任何一个包含三个属性的关系模式一定满足3NF

D. 任何一个关系模式都一定有码

22. 设关系模式R(A,B,C),F是R上成立的FD集,F={B→C},则分解P={AB,BC}相对于F()。

A. 是无损联接,也是保持FD的分解

B. 是无损联接,也不保持FD的分解

C. 不是无损联接,但保持FD的分解

D. 既不是无损联接,也不保持FD的分解

23. 关系数据库规范化是为了解决关系数据库中()的问题而引入的。

A. 插入、删除和数据冗余

B. 提高查询速度

C. 减少数据操作的复杂性

D. 保证数据的安全性和完整性

24. 关系的规范化中,各个范式之间的关系是()。

A. 1NF∈2NF∈3NF

B. 3NF∈2NF∈1NF

C. 1NF=2NF=3NF

D. 1NF∈2NF∈BCNF∈3NF

25. 数据库中的冗余数据是指可()的数据。

A. 容易产生错误

B. 容易产生冲突

C. 无关紧要

D. 由基本数据导出

26. 学生表(id,name,sex,age,depart_id,depart_name),存在函数依赖是id→name,sex,age,depart_id;dept_id→dept_name,其满足()。

A. 1NF

B. 2NF

C. 3NF

D. BCNF

27. 设有关系模式R(S,D,M),其函数依赖集:F={S→D,D→M},则关系模式R的规范化程度最高达到()。

A. 1NF

B. 2NF

C. 3NF

D. BCNF

28. 设有关系模式R(A,B,C,D),其数据依赖集:F={(A,B)→C,C→D},则关系模式R的规范化程度最高达到()。

A. 1NF

B. 2NF

C. 3NF

D. BCNF

29. 下列关于函数依赖的叙述中,哪一条是不正确的()。

A.由X→Y,Y→Z,则X→YZ

B.由X→YZ,则X→Y,Y→Z

C.由X→Y,WY→Z,则XW→Z

D.由X→Y,Z∈Y,则X→Z

30. X→Y,当下列哪一条成立时,称为平凡的函数依赖()。

A. X∈Y

B. Y∈X

C. X∩Y=∮

D. X∩Y≠∮

31. 关系数据库的规范化理论指出:关系数据库中的关系应该满足一定的要求,最起码的要求是达到1NF,即满足()。

A.每个非主键属性都完全依赖于主键属性

B.主键属性唯一标识关系中的元组

C.关系中的元组不可重复

D.每个属性都是不可分解的

32. 根据关系数据库规范化理论,关系数据库中的关系要满足第一范式,部门(部门号,部门名,部门成员,部门总经理)关系中,因哪个属性而使它不满足第一范式()。

A. 部门总经理

B. 部门成员

C. 部门名

D. 部门号

33. 有关系模式A(C,T,H,R,S),其中各属性的含义是:

C:课程T:教员H:上课时间R:教室S:学生

根据语义有如下函数依赖集:

F={C→T,(H,R)→C,(H,T)RC,(H,S)→R}

(1)关系模式A的码是()。

A. C

B.(H,S)

C.(H,R)

D.(H,T)

(2)关系模式A的规范化程度最高达到()。

A. 1NF

B. 2NF

C. 3NF

D. BCNF

(3)现将关系模式A分解为两个关系模式A1(C,T),A2(H,R,S),则其中A1的规范化程度达到()。

A. 1NF

B. 2NF

C. 3NF

D. BCNF

选择题答案:

(1) A (2) B (3) B (4) A (5) D

(6) B (7) C (8) B (9) B (10) C

(11) D (12) A (13) D (14) D (15) B

(16) B (17) D (18) B (19) C (20) C

(21) C (22) A (23) A (24) A (25) D

(26) B (27) B (28) B (29) B (30) B

(31) D (32) B (33) B B D

简答题

1.理解并给出下列术语的定义:

函数依赖、部分函数依赖、完全函数依赖、候选码、主码、外码、全码。

解析:

解答本题不能仅仅把《概论》上的定义写下来。关键是真正理解和运用这些概念。

● 函数依赖的定义是什么?

答:

函数依赖:设R (U)是一个关系模式,U是R的属性集合,X和Y是U的子集。对于R (U)的任意一个可能的关系r,如果r中不存在两个元组,它们在X上的属性值相同,而在Y上的属性值不同,则称"X函数确定Y"或"Y函数依赖于X",记作X→Y。

解析:

1)函数依赖是最基本的一种数据依赖,也是最重要的一种数据依赖。

2)函数依赖是属性之间的一种联系,体现在属性值是否相等。由上面的定义可以知道,如果X→Y,则r中任意两个元组,若它们在X上的属性值相同,那么在Y上的属性值一定也相同。

3)我们要从属性间实际存在的语义来确定他们之间的函数依赖,即函数依赖反映了(描述了)现实世界的一种语义。

4)函数依赖不是指关系模式R的在某个时刻的关系(值)满足的约束条件,而是指R 任何时刻的一切关系均要满足的约束条件。

● 完全函数依赖的定义是什么?

答:

完全函数依赖、部分函数依赖:在R(U)中,如果X→Y,并且对于X的任何一个真子集X,都有X′→Y,则称Y对X完全函数依赖;若X→Y,但Y不完全函数依赖于X,则称Y对X部分函数依赖;

● 候选码、主码的定义是什么?

答:

候选码、主码:设K为R(U,F)中的属性或属性组合,若K →U则K为R的候选码。若候选码多于一个,则选定其中的一个为主码。

● 外码、全码的定义是什么?

答:

外码:关系模式R中属性或属性组X并非R的码,但X是另一个关系模式的码,则称X是R的外部码也称外码。

全码:整个属性组是码,称为全码(All-key)。

2.建立一个关于系、学生、班级、学会等诸信息的关系数据库。

描述学生的属性有:学号、姓名、出生年月、系名、班号、宿舍区。

描述班级的属性有:班号、专业名、系名、人数、入校年份。

描述系的属性有:系名、系号、系办公室地点、人数。

描述学会的属性有:学会名、成立年份、地点、人数。

有关语义如下:一个系有若干专业,每个专业每年只招一个班,每个班有若干学生。一个系的学生住在同一宿舍区。每个学生可参加若干学会,每个学会有若干学生。学生参加某学会有一个入会年份。

请给出关系模式,写出每个关系模式的极小函数依赖集,指出是否存在传递函数依赖,对于函数依赖左部是多属性的情况讨论函数依赖是完全函数依赖,还是部分函数依赖。

指出各关系的候选码、外部码,有没有全码存在?

答:

关系模式:学生S(S#,SN,SB,DN,C#,SA)

班级C(C#,CS,DN,CNUM,CDATE)

系D(D#,DN,DA,DNUM)

学会P(PN,DATE1,PA,PNUM)

学生--学会SP(S#,PN,DATE2)

其中,S#—学号,SN—姓名,SB—出生年月,SA—宿舍区

C#—班号,CS—专业名,CNUM—班级人数,CDATE—入校年份

D#—系号,DN—系名,DA—系办公室地点,DNUM—系人数

PN—学会名,DATE1—成立年月,PA—地点,PNUM—学会人数,DATE2—入会年份

每个关系模式的极小函数依赖集:

S:S#→SN,S#→SB,S#→C#,C#→DN,DN→SA

C:C#→CS,C#→CNUM,C#→CDATE,CS→DN,(CS,CDATE)→C#

D:D#→DN,DN→D#,D#→DA,D#→DNUM

P:PN→DATE1,PN→PA,PN→PNUM

SP:(S#,PN)→DATE2

S中存在传递函数依赖:S#→DN, S#→SA, C#→SA

C中存在传递函数依赖:C#→DN

(S#,PN)→DATE2 和(CS,CDATE)→C# 均为SP中的函数依赖,是完全函数依赖

关系候选码外部码全码

S S# C#,DN 无

C C#,(CS,CDATE) DN 无

D D#和DN 无无

P PN 无无

SP (S#,PN)S#,PN 无

3. 试由Armostrong公理系统推导出下面三条推理规则:

(1)合并规则:若X→Z,X→Y,则有X→YZ

(2)伪传递规则:由X→Y,WY→Z有XW→Z

(3)分解规则:X→Y,Z 包含于Y,有X→Z

证:

(1)已知X→Z,由增广律知XY→YZ,又因为X→Y,可得XX→XY→YZ,最后根据传递律得X→YZ。

(2)已知X→Y,据增广律得XW→WY,因为WY→Z,所以XW→WY→Z,通过传递律可知XW→Z。

(3)已知Z 包含于Y,根据自反律知Y→Z,又因为X→Y,所以由传递律可得X→Z。

4. 试举出三个多值依赖的实例。

答:

(1)关系模式MSC(M,S,C)中,M表示专业,S表示学生,C表示该专业的必修课。假设每个专业有多个学生,有一组必修课。设同专业内所有学生的选修的必修课相同,实例关系如下。按照语义对于M的每一个值M i,S有一个完整的集合与之对应而不问C 取何值,所以M→→S。由于C与S的完全对称性,必然有M→→C成立。

M S C

M 1 S1 C1

M 1 S1 C2

M 1 S2 C1

M 1 S2 C2

…… …… ……

(2)关系模式ISA(I,S,A)中,I表示学生兴趣小组,S表示学生,A表示某兴趣小组

的活动项目。假设每个兴趣小组有多个学生,有若干活动项目。每个学生必须参加所在兴趣小组的所有活动项目,每个活动项目要求该兴趣小组的所有学生参加。

按照语义有I→→S,I→→A成立。

(3)关系模式RDP(R,D,P)中,R表示医院的病房,D表示责任医务人员,P表示病人。假设每个病房住有多个病人,有多个责任医务人员负责医治和护理该病房的所有病人。按照语义有R→→D,R→→P成立。

5. 下面的结论哪些是正确的,哪些是错误的?对于错误的结论请给出理由或给出一个反例说明之。

(1)任何一个二目关系都是属于3NF的。√

(2)任何一个二目关系都是属于BCNF的。√

(3)任何一个二目关系都是属于4NF的。√

(5)若R.A→R.B,R.B→R.C,则R.A→R.C √

(6)若R.A→R.B,R.A→R.C,则R.A→R.(B, C) √

(7)若R.B→R.A,R.C→R.A,则R.(B, C)→R.A √

(8)若R.(B, C)→R.A,则R.B→R.A,R.C→R.A ×

反例:关系模式SC(S#,C#,G)(S#,C#)→G,但是S# →G,C#→G

填空回答题

1 . 在一个关系R中,若每个数据项都是不可再分割的,那么R一定属于__________ 。(问答题)

2 . 理解并给出下列术语的定义:函数依赖、部分函数依赖、完全函数依赖、传递依赖、候选码、主码、外码、全码(All-key)、1NF、2NF、3NF、BCNF、多值依赖、4NF。

3 .试由Armostrong公理系统推导出下面三条推理规则:(1) 合并规则:若X→Z,X→Y,则有X→YZ (2) 伪传递规则:由X→Y,WY→Z有XW→Z (3)分解规则:X→Y,Z ?Y,有X→Z

4 . 若关系为1NF,且它的每一非主属性都__________ 候选码,则该关系为2NF。

5 .关于多值依赖的另一种定义是:给定一个关系模式R(X,Y,Z),其中X,Y,Z可以是属性或属性组合。设x∈X,y∈Y,z∈Z,xz在R中的像集为:Yx z = {r.Y | r.X=x ∧r.Z = z ∧r?R} 定义R(X,Y,Z)当且仅当Y xz =Yxz′对于每一组(x,z,z′)都成立,则Y对X多值依赖,记作X→→Y。这里,允许Z为空集,在Z为空集时,称为平凡的多值依赖。请证明这里的定义和《概论》5.2.7节中定义5.9是等价的。(填空题)

6 . 如果X→Y和X→Z成立,那么X→YZ也成立,这个推理规则称为_____ ______ 。

(问答题)

7 . 如果关系模式R是第二范式,且每个非主属性都不传递依赖于R的候选码,则称R为________ 关系模式。(问答题)

8 .试举出三个多值依赖的实例。(填空题)

9 . 在函数依赖中,平凡函数依赖是可以根据Armstrong推理规则中的____ ______ 律推出的。(问答题)

10 .试证明《概论》上给出的关于FD和MVD公理系统的A4,A6和A8。(填空题)

11 . 关系模式规范化需要考虑数据间的依赖关系,人们已经提出了多种类型的数据依赖,其中最重要的是_____________和___________。(问答题)

12 .设关系模式为R(U,F),X,Y为属性集,X,Y?U。证明: (1)X?XF + (2)(XF+)F+=XF+ (3)若X?Y则XF+?YF+ (4)UF+=U (填空题)

13 . 设关系R(U),X,Y∈U,X→Y是R的一个函数依赖,如果存在X′∈X,使X′→Y成立,则称函数依赖X→Y是___________ 函数依赖。(问答题) 14 .设关系模式为R(U,F),若XF+=X,则称X相对于F是饱和的。定义饱和集?F={X | X=XF+},试证明?F = {XF+ | X?U }。(填空题)

15 . 在关系模式R(A,B,C,D)中,存在函数依赖关系{A→B,A→C,A →D,(B,C)→A},则候选码是___________,关系模式R(A,B,C,D)属于____________ 。(问答题)

16 . 在关系模式R(D,E,G)中,存在函数依赖关系{E→D,(D,G)→E},则候选码是__________,关系模式R(D,E,G)属于____________。(问答题)

(E,G),(D,G)3NF

17 . 在关系模式R(A,C,D)中,存在函数依赖关系{ A→C,A→D },则候选码是___________ ,关系模式R(A,C,D)最高可以达到________ _____ 。(问答题)

A BCNF

数据库设计理论

数据库的设计理论 第一节,关系模式的设计问题 一概念: 1. 关系模型:用二维表来表示实体集,用外键来表示实体间的联系,这样的数据模型,叫做关系数据模型。 关系模型包含内涵和外延两个方面: 外延:就是关系或实例、或当前值。它与时间有关,随时间的变化而变化。(主要是由于元组的插入、删除、修改等操作引起的) 内涵:内涵是与时间独立的,它包括关系属性、以及域的一些定义和说明。还有数据的各种完整性约束。 数据的完整性约束分为静态约束和动态约束。 静态约束包括数据之间的联系(称为数据依赖),主键的设计和各种限制。 动态约束主要定义如插入、删除和修改等操作的影响。 通常我们称内涵为关系模式。 2. 关系模式:是对一个关系的描述,二维表的表头那一行称为关系模式,又称为表的框架或记录类型。 关系模式的定义包括:模式名、属性名、值域名和模式的主键。关系模式仅仅是对数据特征的描述。 关系模式的一般形式为R ( U , D , DOM , F ) R 是关系名。 U 是全部属性的集合。 D 是属性域的集合。 DOM 是U 和D 之间的映射关系,关系运算的安全限制。 F 是属性间的各种约束关系,也称为数据依赖。

关系模式可以表示为: 关系模式(属性名1,属性名2 ,……,属性名n ) 示例:学生(学号,姓名,年龄,性别,籍贯)。 当且仅当U 上的一个关系r 满足 F 时,r 就称为关系模式R(U,F)上的一个关系,R是关系的型,r 是关系的值,每个值称为R 的一个关系。 关系数据库模式: 一个数据库是由多个关系构成的。 一个关系数据库对应多个不同的关系模式,关系数据库模式是一个数据库中所有的关系模式的集合。它规定了数据库的全局逻辑结构。 关系数据库模式可以表示为: S = { Ri < Ui , Di , DOM , Fi > | i = 1,2,…, n } 3. 关系子模式 关系子模式是用户所用到的那部分数据的描述。 外模式是关系子模式的集合。 4. 存储模式 存储模式及内模式。 关系数据库理论的主要内容: (1)数据依赖。数据依赖起着核心的作用。 (2)范式。 (3)模式的设计方法。 如何设计一个合理的数据库模式: (1)与实际问题相结合。 泛关系模式:把现实问题的所有属性组成一个关系模式 泛关系:泛关系模式的实例称为泛关系。 泛关系模式中存在的问题: a 数据冗余 b 更新异常, c 插入异常 d 删除异常。

第7章关系数据库规范化理论复习题

第7章关系规范化理论 一、单项选择题 1.关系规范化中的删除操作异常是指①,插入操作异常是指②。 A.不该删除的数据被删除 B.不该插入的数据被插入 C.应该删除的数据未被删除 D.应该插入的数据未被插入 答案:①A ②D 2.设计性能较优的关系模式称为规范化,规范化主要的理论依据是。 A.关系规范化理论 B.关系运算理论 C.关系代数理论 D.数理逻辑 答案:A 3.规范化理论是关系数据库进行逻辑设计的理论依据。根据这个理论,关系数据库中的关系必须满足:其每一属性都是。 A.互不相关的 B.不可分解的 C.长度可变的 D.互相关联的 答案:B 4.关系数据库规范化是为解决关系数据库中问题而引入的。 A.插入、删除和数据冗余 B.提高查询速度 C.减少数据操作的复杂性 D.保证数据的安全性和完整性 答案:A 5.规范化过程主要为克服数据库逻辑结构中的插入异常,删除异常以及的缺陷。 A.数据的不一致性 B.结构不合理 C.冗余度大 D.数据丢失 答案:C 6.当关系模式R(A,B)已属于3NF,下列说法中是正确的。 A.它一定消除了插入和删除异常 B.仍存在一定的插入和删除异常 C.一定属于BCNF D.A和C都是 答案:B 7. 关系模式1NF是指_________。 A. 不存在传递依赖现象 B. 不存在部分依赖现象

C.不存在非主属性 D. 不存在组合属性 答案:D 8. 关系模式中2NF是指_______。 A.满足1NF且不存在非主属性对关键字的传递依赖现象 B.满足1NF且不存在非主属性对关键字部分依赖现象 C.满足1NF且不存在非主属性 D.满足1NF且不存在组合属性 答案:B 9. 关系模式中3NF是指___________。 A.满足2NF且不存在非主属性对关键字的传递依赖现象 B.满足2NF且不存在非主属性对关键字部分依赖现象 C.满足2NF且不存在非主属性 D.满足2NF且不存在组合属性 答案:A 10.关系模型中的关系模式至少是。 A.1NF B.2NF C.3NF D.BCNF 答案:A 11.关系模式中,满足2NF的模式,。 A.可能是1NF B.必定是1NF C.必定是3NF D.必定是BCNF 答案:B 12.X→Y为平凡函数依赖是指__________。 A.X

数据库第六章关系数据理论习题讲解

第六章关系数据理论 (我们数据库老师给的资料,蛮有用的,分享下) 一、求最小依赖集 例:设有依赖集:F={AB→C,C→A,BC→D,ACD→B,D→EG,BE→C,CG→BD,CE→AG},计算与其等价的最小依赖集。 解: 1、将依赖右边属性单一化,结果为: F1={AB→C,C→A,BC→D,ACD→B,D→E,D→G,BE→C,CG→B,CG→D,CE→A,CE→G } 2、在F1中去掉依赖左部多余的属性。对于CE→A,由于C→A成立,故E是多余的;对于ACD→B,由于(CD)+=ABCEDG,故A是多余的。删除依赖左部多余的依赖后:F2={AB→C,C→A,BC→D,CD→B,D→E,D→G,BE→C,CG→B,CG→D,CE→G } 3、在F2中去掉多余的依赖。对于CG→B,由于(CG)+=ABCEDG,故CG→B是多余的。删除依赖左部多余的依赖后: F3={AB→C,C→A,BC→D,CD→B,D→E,D→G,BE→C,CG→D,CE→G } CG→B与CD→B不能同时存在,但去掉任何一个都可以,说明最小依赖集不唯一。 二、求闭包 例:关系模式R(U,F),其中U={A,B,C,D,E,I},F={A→D,AB→E,BI→E,CD→I,E→C},计算(AE)+。 解:令X={AE},X(0)=AE; 计算X(1);逐一扫描F集合中各个函数依赖,在F中找出左边是AE子集的函数依赖,其结果是:A→D,E→C。于是X(1)=AE∪DC=ACDE; 因为X(0)≠ X(1),且X(1)≠U,所以在F中找出左边是ACDE子集的函数依赖,其结果是:CD→I。于是X(2)=ACDE∪I=ACDEI。 虽然X(2)≠X(1),但在F中未用过的函数依赖的左边属性已没有X(2)的子集,所以不必再计算下去,即(AE)+=ACDEI。 三、求候选键 例1:关系模式R(U,F),其中U={A,B,C,D},F={A→B,C→D},试求此关系的候选键。解:首先求属性的闭包: (A)+=AB,(B)+ =B,(C)+ =CD,(D)+ =D (AB)+ =AB,(AC)+=ABCD=U,(AD)+ =ABD,(BC)+ =BCD,(BD)+ =BD,(CD)+ =CD (ABD)+ =ABD,(BCD)+ =BCD, 因(AC)+=ABCD=U,且(A)+=AB,(C)+ =CD,由闭包的定义,AC→A,AC→B,AC →B,AC→D,由合并规则得AC→ABCD=U; 由候选码的定义可得AC为候选码。

数据库原理期中练习答案

一、选择题 1.同一个关系模型的任意两个元组值(A )。 A. 不能全同 B. 可全同 C. 必须全同 D. 以上都不是2.关系模式R中的属性全部是主属性,则R的最高范式必定是(B )。 A. 2NF B. 3NF C. BCNF D. 4NF 3.下列哪个不是数据库系统必须提供的数据控制功能(B )。 A. 安全性 B. 可移植性 C. 完整性 D. 并发控制 4.若关系R的候选码都是由单属性构成的,则R的最高范式必定是(B )。 A. 1NF B. 2NF C. 3NF D.无法确定 5.下列哪些运算是关系代数的基本运算(D )。 A. 交、并、差 B. 投影、选取、除、联结 C. 联结、自然联结、笛卡尔乘积 D. 投影、选取、笛卡尔乘积、差运算6.SQL语句的一次查询结果是(D )。 A. 数据项 B. 记录 C. 元组 D. 表 7.在关系R(R#, RN, S#)和S(S#,SN, SD)中,R的主码是R#, S的主码是S#,则S#在R中称为(A )。 A. 外码候选码 C. 主码 D. 超码 8.在DBS中,DBMS和OS之间关系是(D )。 A. 并发运行 B. 相互调用 C. OS调用DBMS DBMS调用OS 9.层次模型、网状模型和关系模型的划分根据是(D )。 A. 记录长度 B. 文件的大小 C. 联系的复杂程度 D. 数据之间的联系 10.下列哪个是单目运算(C )。 A. 差 B. 并 C. 投影 D. 除法 11.采用SQL查询语言对关系进行查询操作,若要求查询结果中不能出现重复元组,可在SELECT子句后增加保留字( A )。 A. DISTINCT B. UNIQUE C. NOT NULL D. SINGLE 12.下列SQL语句中,能够实现“给用户teacher授予查询SC的权限”这一功能的是(A )。 A. GRANT SELECT on SC to teacher B. REVOKE SELECT on SC to teacher C. GRANT SELECT on TABLE to teacher D. REVOKE SELECT on TABLE to teacher 13.设有关系S (SNO,SNAME,DNAME,DADDR),将其规范化到第三范式正确的答案是( B )。 A. S1(SNO,SNAME)S2(DNAME,DADDR) B. S1 (SNO,SNAME,DNAME)DEPT(DNAME,DADDR) C. S1(SNO,SNAME,DADDR)S2(SNO,SNAME)

关系数据库设计理论练习题答案

第四章关系数据库设计理论练习题 一、选择题 1、关系规范化中的删除操作异常是指①A,插入操作异常是指②D A、不该删除的数据被删除. B、不该插入的数据被插入; C、应该删除的数据未被删除; D、应该插入的数据未被插入. 2、关系数据库规范化是为解决关系数据库中()问题而引入的。 A、插入异常、删除异常和数据冗余; B、提高查询速度; C、减少数据操作的复杂性; D、保证数据的安全性和完整性。 3、假设关系模式R(A,B)属于3NF,下列说法中()是正确的。 A、R一定消除了插入和删除异常; B、R仍可能存在一定的插入和删除异常; C、R一定属于BCNF; D、A和C都是. 4、关系模式的分解 A、唯一 B、不唯一. 5、设有关系W(工号,姓名,工种,定额),将其规范化到第三范式正确的答案是() A、W1(工号,姓名),W2(工种,定额); B、W1(工号,工种,定额),W2(工号,姓名); C、W1(工号,姓名,工种),W2(工种,定额); D、以上都不对. 6、设学生关系模式为:学生(学号,姓名,年龄,性别,平均成绩,专业),则该关系模式的主键是() A、姓名; B、学号,姓名; C、学号; D、学号,姓名,年龄. 7根据数据库规范化理论,下面命题中正确的是() A、若R∈2NF,则R∈3NF B、若R∈1NF,则R不属于BCNF C、若R∈3NF,则R∈BCNF D、若R∈BCNF,则R∈3NF 8、关系数据库设计理论中,起核心作用的是 A、范式; B、模式设计; C、函数依赖; D、数据完整性. 9、设计性能较优的关系模设称为规范化,规范化的主要理论依据是() A、关系规范化理论; B、关系运算理论;

《数据库原理》知识点总结

《数据库原理》知识点总结标准化文件发布号:(9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

目录未找到目录项。 一数据库基础知识(第1、2章) 一、有关概念 1.数据 2.数据库(DB) 3.数据库管理系统(DBMS) Access 桌面DBMS VFP SQL Server Oracle 客户机/服务器型DBMS MySQL DB2 4.数据库系统(DBS) 数据库(DB) 数据库管理系统(DBMS) 开发工具 应用系统 二、数据管理技术的发展 1.数据管理的三个阶段 概念模型 一、模型的三个世界 1.现实世界

2.信息世界:即根据需求分析画概念模型(即E-R图),E-R图与DBMS 无关。 3.机器世界:将E-R图转换为某一种数据模型,数据模型与DBMS相关。 注意:信息世界又称概念模型,机器世界又称数据模型 二、实体及属性 1.实体:客观存在并可相互区别的事物。 2.属性: 3.关键词(码、key):能唯一标识每个实体又不含多余属性的属性组合。 一个表的码可以有多个,但主码只能有一个。 例:借书表(学号,姓名,书号,书名,作者,定价,借期,还期) 规定:学生一次可以借多本书,同一种书只能借一本,但可以多次续借。 4.实体型:即二维表的结构 例 student(no,name,sex,age,dept) 5.实体集:即整个二维表 三、实体间的联系: 1.两实体集间实体之间的联系 1:1联系 1:n联系 m:n联系 2.同一实体集内实体之间的联系 1:1联系 1:n联系 m:n联系 四、概念模型(常用E-R图表示) 属性: 联系: 说明:① E-R图作为用户与开发人员的中间语言。 ② E-R图可以等价转换为层次、网状、关系模型。 举例: 学校有若干个系,每个系有若干班级和教研室,每个教研室有若干教员,其中有的教授 和副教授每人各带若干研究生。每个班有若干学生,每个学生选修若干课程,每门课程有若干学生选修。用E-R图画出概念模型。

数据库规范化理论习题

规范化理论习题1. 解释下列名词: 函数依赖、部分函数依赖、完全函数依赖、传递函数依赖、候选关键字、主关键字、全关键字、1NF、2NF、3NF、BCNF、多值依赖、4NF、连接依赖、5NF、最小函数依赖集、无损分解 函数依赖:FD(function dependency),设有关系模式R(U),X,Y是U的子集, r是R的任一具体关系,如果对r的任意两个元组t1,t2,由t1[X]=t2[X]导致t1[Y]=t2[Y], 则称X函数决定Y,或Y函数依赖于X,记为X→Y。X→Y为模式R的一个函数依赖。 部分函数依赖:即局部依赖,对于一个函数依赖W→A,如果存在X W(X包含于W)有X→A成立,那么称W→A是局部依赖,否则称W→A为完全依赖。 完全函数依赖:见上。 传递函数依赖:在关系模式中,如果Y→X,X→A,且X Y(X不决定Y), A X(A不属于X),那么称Y→A是传递依赖。 候 选关键字:设K 为关主关键字:若关系模式R有多个候选码,则选定其中一个作为主关键字 (Primary Key),有时也称作为主码。 全关键字:若关系模式R整个属性组都是码,称为全关键字(All Key)或全码。 1NF:第一范式。如果关系模式R的所有属性的值域中每一个值都是不可再分解的值, 则称R是属于第一范式模式。如果某个数据库模式都是第一范式的,则称该数据库存模式属于第一范式的数据库模式。第一范式的模式要求属性值不可

再分裂成更小部分,即属性项不能是属性组合和组属性组成。 2NF:第二范式。如果关系模式R为第一范式,并且R中每一个非主属性完全函数依赖于R的某个候选键,则称是第二范式模式;如果某个数据库模式中每个关系模式都是第二范式的,则称该数据库模式属于第二范式的数据库模式。 (注:如果A是关系模式R的候选键的一个属性,则称A是R的主属性,否则称A是R 的非主属性。) 。 3NF:第三范式。如果关系模式R是第二范式,且每个非主属性都不传递依赖于R的候选键,则称R是第三范式的模式。如果某个数据库模式中的每个关系模式都是第三范式,则称为3NF的数据库模式。 BCNF:BC范式。如果关系模式R是第一范式,且每个属性都不传递依赖于R 的候选键,那么称R是BCNF的模式。 多值依赖:设R(U)是属性集U上的一个关系模式,X,Y,Z是U的子集,并且Z=U-X-Y, 用x,y,z分别代表属性集X,Y,Z的值,只要r是R的关系,r中存在元组(x,y1,z1)和(x,y2,z2)时,就也存在元组(x,y1,z2)和(x,y2,z1),那么称多值依赖(MultiValued Dependency MVD) X→→Y在关系模式R中成立。 4NF:第四范式。设R是一个关系模式,D是R上的多值依赖集合。如果D中成立非平凡多值依赖X→→Y时, X必是R的超键,那么称R是第四范式的模式。 连接依赖:关系模式R(U)中,U是全体属性集,X,Y,…,Z是U的子集,当且仅当R是由其在X,Y,…,Z上投影的自然连接组成时,称R满足对X,Y,…,Z的连接依赖。记为JD(X,Y,…,Z)。 5NF:关于模式R中,当且仅当R中每个连接依赖均为R的候选码所蕴涵时,称R属于5NF。

关系数据库规范化理论常见试题及答案

关系数据库规范化理论常见试题及答案 1.关系规范化中的操作异常有哪些?它是由什么引起的?解决的办法是什么? 答:关系规范化中的操作异常有插入异常、更新异常和删除异常,这些异常是由于关系中存在不好的函数依赖关系引起的。消除不良函数依赖的办法是进行模式分解,即将一个关系模式分解为多个关系模式。 2.第一范式、第二范式和第三范式的关系的定义是什么? 答:不包含非原子项属性的关系就是第一范式的关系;对于第一范式的关系,如果此关系中的每个非主属性都完全函数依赖于主键,则此关系属于第二范式;对于第二范式的关系,如果所有的非主属性都不传递依赖于主键,则此关系就是第三范式的。 3.什么是部分依赖?什么是传递依赖?请举例说明。 答:部分依赖关系是指某个属性只由构成主键的部分列决定,而和另一些列无关。例如对关系:学生选课(学号,姓名,课程号,成绩),此关系的主键是(学号,课程号),而“姓名”列只由“学号”决定,与“课程号”无关,这就是部分依赖关系。 传递依赖指的是某个非主键属性是由另一个非主键属性决定的,而这个非主键属性再由主键决定。例如对关系:学生(学号、姓名、所在系,系主任),此关系的主键为(学号),而“系主任”由“所在系”决定,“所在系”又由“学号”决定,因此“系主任” 对“学号”是传递依赖关系。 4.第三范式的表是否一定不包含部分依赖关系? 答:是的。 5.对于主键只由一个属性组成的关系,如果它是第一范式关系,则它是否一定也是第二范式关系?答:是的。因为如果一个关系的主键只由一个属性组成,则此关系中一定不会存在部分依赖关系。 6.设有关系模式:学生修课管理(学号,姓名,所在系,性别,课程号,课程名,学分,成绩)。设一名学生可以选修多门课程,一门课程可以被多名学生选修。一名学生有唯一的所在系,每门课程有唯一的课程名和学分。请指出此关系模式的候选键,判断此关系模式是第几范式的;若不是第三范式的,请将其规范化为第三范式关系模式,并指出分解后的每个关系模式的主键和外键。 答:候选键为:(学号,课程号),它也是此关系模式的主键。由于存在函数依赖:学号→姓名,课程号→课程名 因此,存在非主属性对主键的部分函数依赖关系,因此它不是第二范式的表。分解如下:学生表(学号,姓名,所在系,性别),主键为“学号”,已属于第三范式。 课程表(课程号,课程名,学分),主键为“课程号”,已属于第三范式。 选课表(学号,课程号,成绩),主键为(学号,课程号),已属于第三范式 7.设有关系模式:学生表(学号,姓名,所在系,班号,班主任,系主任),其语义为:一名学生只在一个系的一个班学习,一个系只有一名系主任,一个班只有一名班主任,一个系可以有多个班。请指出此关系模式的候选键,判断此关系模式是第几范式的;若不是第三范式的,请将其规范化为第三范式关系模式,并指出分解后的每个关系模式的主键和外键。

关系数据库理论

第4部分关系数据库理论 复习习题与讲解资料 【主讲教师:钱哨】 一.考试大纲考点要求 1 了解关系模式设计中可能出现的问题及其产生原因以及解决的途径。 2 掌握函数依赖、完全函数依赖、部分函数依赖、传递函数依赖的定义,能计算属性的封闭集,并由此得到关系的候选键。 3 掌握第一范式( 1NF )、第二范式( 2NF )和第三范式( 3NF )的定义,能判别关系模式的范式等级。 4 掌握关系模式的分解(规范到 3NF )的步骤、分解的原则和分解的方法。 二.单项选择题 1. 为了设计出性能较优的关系模式,必须进行规范化,规范化主要的理论依据是()。 A. 关系规范化理论 B. 关系代数理论 C.数理逻辑 D. 关系运算理论 2. 规范化理论是关系数据库进行逻辑设计的理论依据,根据这个理论,关系数据库中的关系必须满足:每一个属性都是()。 A. 长度不变的 B. 不可分解的 C.互相关联的 D. 互不相关的 3. 已知关系模式R(A,B,C,D,E)及其上的函数相关性集合F={A→D,B→C ,E→ A },该关系模式的候选关键字是()。 A.AB B. BE C.CD D. DE

4. 设学生关系S(SNO,SNAME,SSEX,SAGE,SDPART)的主键为SNO,学生选课关系SC(SNO,CNO,SCORE)的主键为SNO和CNO,则关系R(SNO,CNO,SSEX,SAGE,SDPART,SCORE)的主键为SNO和CNO,其满足()。 A. 1NF B.2NF C. 3NF D. BCNF 5. 设有关系模式W(C,P,S,G,T,R),其中各属性的含义是:C表示课程,P表示教师,S表示学生,G表示成绩,T表示时间,R表示教室,根据语义有如下数据依赖集:D={ C →P,(S,C)→G,(T,R)→C,(T,P)→R,(T,S)→R },关系模式W的一个关键字是()。 A. (S,C) B. (T,R) C. (T,P) D. (T,S) 6. 关系模式中,满足2NF的模式()。 A. 可能是1NF B. 必定是1NF C. 必定是3NF D. 必定是BCNF 7. 关系模式R中的属性全是主属性,则R的最高范式必定是()。 A. 1NF B. 2NF C. 3NF D. BCNF 8. 消除了部分函数依赖的1NF的关系模式,必定是()。 A. 1NF B. 2NF C. 3NF D. BCNF 9. 如果A->B ,那么属性A和属性B的联系是()。 A. 一对多 B. 多对一 C.多对多 D. 以上都不是 10. 关系模式的候选关键字可以有1个或多个,而主关键字有()。 A. 多个 B. 0个 C. 1个 D. 1个或多个 11. 候选关键字的属性可以有()。 A. 多个 B. 0个 C. 1个 D. 1个或多个 12. 关系模式的任何属性()。 A. 不可再分 B. 可以再分 C. 命名在关系模式上可以不唯一 D. 以上都不是 13. 设有关系模式W(C,P,S,G,T,R),其中各属性的含义是:C表示课程,P表示教师,S表示学生,G表示成绩,T表示时间,R表示教室,根据语义有如下数据依赖集:D={ C →P,(S,C)→G,(T,R)→C,(T,P)→R,(T,S)→R },若将关系模式W分解为三个关系模式W1(C,P),W2(S,C,G),W2(S,T,R,C),则W1的规范化程序最

第4章+关系数据库设计理论答案

第4章关系数据库设计理论 选择题答案: (1) A (2) B (3) B (4) A (5) D (6) B (7) C (8) B (9) B (10) C (11) D (12) A (13) D (14) D (15) B (16) B (17) D (20) C (21) C (23) A (26) B (27) B (28) B (29) B (30) B (31) D (33) B B D 一、选择题: 1. 为了设计出性能较优的关系模式,必须进行规范化,规范化主要的理论依据是()。 A. 关系规范化理论 B. 关系代数理论C.数理逻辑 D. 关系运算理论 2. 规范化理论是关系数据库进行逻辑设计的理论依据,根据这个理论,关系数据库中的关系必须满足:每一个属性都是()。 A. 长度不变的 B. 不可分解的 C.互相关联的 D. 互不相关的 3. 已知关系模式R(A,B,C,D,E)及其上的函数相关性集合F={A→D,B→C ,E→A },该关系模式的候选关键字是()。 A.AB B. BE C.CD D. DE 4. 设学生关系S(SNO,SNAME,SSEX,SAGE,SDPART)的主键为SNO,学生选课关系SC(SNO,CNO,SCORE)的主键为SNO和CNO, 则关系R(SNO,CNO,SSEX,SAGE,SDPART,SCORE)的主键为SNO和CNO,其满足()。 A. 1NF B.2NF C. 3NF D. BCNF 5. 设有关系模式W(C,P,S,G,T,R),其中各属性的含义是:C表示课程,P表示教师,S表示学生,G表示成绩,T表示时间,R表示教室,根据语义有如下数据依赖集:D={ C→P,(S,C)→G,(T,R)→C,(T,P)→R,(T,S)→R },关系模式W的一个关键字是()。 A. (S,C) B. (T,R) C. (T,P) D. (T,S) 6. 关系模式中,满足2NF的模式()。 A. 可能是1NF B. 必定是1NF C. 必定是3NF D. 必定是BCNF 7. 关系模式R中的属性全是主属性,则R的最高范式必定是()。 A. 1NF B. 2NF C. 3NF D. BCNF 8. 消除了部分函数依赖的1NF的关系模式,必定是()。 A. 1NF B. 2NF C. 3NF D. BCNF 9. 如果A->B ,那么属性A和属性B的联系是()。 A. 一对多 B. 多对一C.多对多 D. 以上都不是 10. 关系模式的候选关键字可以有1个或多个,而主关键字有()。 A. 多个 B. 0个 C. 1个 D. 1个或多个 11. 候选关键字的属性可以有()。 A. 多个 B. 0个 C. 1个 D. 1个或多个 12. 关系模式的任何属性()。 A. 不可再分 B. 可以再分 C. 命名在关系模式上可以不唯一 D. 以上都不是 13. 设有关系模式W(C,P,S,G,T,R),其中各属性的含义是:C表示课程,P表示教师,S表示学生,G表示成绩,T表示时间,R表示教室,根据语义有如下数据依赖集:D={ C→P,(S,C)→G,(T,R)→C,(T,P)→R,(T,S)→R },若将关系模式W分解为三个关系

数据库原理及应用学位考试试题及答案

《数据库原理》学位考试试题 一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,错选、多选或未选均无分。 1.在数据库三级模式间引入二级映象的主要作用是( A ) A.提高数据与程序的独立性B.提高数据与程序的安全性 C.保持数据与程序的一致性D.提高数据与程序的可移植性 2.如何构造出一个合适的数据逻辑结构是(C )主要解决的问题。 A.关系系统查询优化B.数据字典 C.关系数据库规范化理论D.关系数据库查询 3.如果事务T已在数据R上加了X锁,则其他事务在数据R上( D ) A.只可加X锁 B.只可加S锁 C. 可加S锁或X锁 D. 不能加任何锁 4.关系规范化中的删除异常是指 ( D ) A.不该删除的数据被删除B.不该插入的数据被插入 C.应该删除的数据未被删除D.应该插入的数据未被插入 5.有一名为“列车运营”实体,含有:车次、日期、实际发车时间、实际抵达时间、情况摘要等属性,该实体主码是( C ) A.车次B.日期 C.车次+日期D.车次+情况摘要 6. 对数据库物理存储方式的描述称为( B ) A.外模式B.内模式 C.概念模式D.逻辑模式 7. 关系R与关系S只有1个公共属性,T1是R与S作θ连接的结果,T2是R与S作自然连接的结果, 则(D )。 A. T1的属性个数等于T2的属性个数 B. T1的属性个数小于T2的属性个数 C. T1的属性个数大于或等于T2的属性个数 D. T1的属性个数大于T2的属性个数 8. 一个关系模式R(x1, x2, x3, x4),假定该关系存在着如下函数依赖: x1→x2,x1→x3,x3→x4,则该关系属于(A )。 A. 2NF B. 3NF C. 4NF D. BCNF 9. 把对关系SPJ的属性QTY的修改权授予用户李勇的T-SQL语句是( C ) A. GRANT QTY ON SPJ TO '李勇' B. GRANT UPDATE(QTY) ON SPJ TO '李勇' C. GRANT UPDATE (QTY) ON SPJ TO 李勇 D. GRANT UPDATE ON SPJ (QTY) TO 李勇

《数据库原理》1-2章作业(答案)

《数据库原理》知识点 第一章 1、什么是4D(Data, DB、DBMS、DBS),它们之间的关系? 答: 所谓4D是分别指:数据(Data)、数据库(DB或DataBase)、数据库管理系统(DBMS)、数据库系统(DBS)。其中: 数据(Data): 数据库(DB或DataBase): 数据库管理系统(DBMS): 数据库系统(DBS): 当开发一个数据库系统(DBS)时,通常需要借助数据库管理系统(DBMS)来完成建立数据库(DB)、对数据库中数据(Data)进行操作等功能。 2、数据模型的组成要素有哪些? 答:包括: 数据结构:描述数据库的组成对象以及对象之间的联系。 数据操作:指对数据库中各种对象的实例允许执行的操作集合。 数据的完整性约束条件:是指给定的数据模型中数据及其联系所具有的制约和依存规则。 3、ER模型的组成要素有哪些? 答: 实体型、属性和联系所组成。 实体型: 属性: 联系: 4、学校中有若干系,每个系有若干班级和教研室,每个教研室有若干教师,其中有的教授和副教授每人各带若干研究生,每个班有若干学生,每个学生选修若干课程,每门课程可由若干学生选修。请用E-R图画出此学校的概念模型。 答:

5、某工厂生产若干产品,每种产品由不同的零件组成,有的零件可用在不同的产品上。这些零件由不同的原材料制成,不同零件所用的材料可以相同。这些零件按照所属的不同产品分别放在仓库中,原材料按照类别放在若干仓库中。请用E-R图画出此工厂产品、零件、材料、仓库的概念模型。

6、试述数据库系统三级模式结构,这种结构的优点是什么? 答: 数据库系统的三级模式结构由外模式、模式、内模式组成。 外模式: 模式: 内模式: 数据库系统的三级模式是针对数据的3个抽象级别,其优点是:它把数据的具体组织留给DBMS管理,使用户能抽象地处理数据,而不必关心数据在计算机中的具体表示和存储方式。 为了能够在内部实现这3个抽象层次之间的联系和转换,数据库系统在三级模式之间提供了二层映像:外模式/模式映像、模式/内模式映像,通过二层映像保证了数据库系统中数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。 7、叙述DBS的组成,其中的主要软件是什么?主要人员是谁? 答: DBS一般由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员和用户组成。 主要软件包括:数据库管理系统。 主要人员:数据库管理员。 第二章 1、叙述关系模型的三类完整性,并举例说明。 答:

数据库原理及应用(课后练习)---第4章 关系数据库设计理论

第4章关系数据库设计理论第4章关系数据库设计理论 习题 一、选择题 1、C 2、B 3、C 4、C 5、A 6、B 7、A 8、B 9、D 10、B 二、填空题 1、数据依赖主要包括_函数_依赖、_多值_依赖和连接依赖。 2、一个不好的关系模式会存在_插入异常_、_删除异常_和__修改复杂_等弊端。 3、设X→Y为R上的一个函数依赖,若_对任意X的真子集X’,均无X’→Y 存在__,则称Y完全函数依赖于X。 4、设关系模式R上有函数依赖X→Y和Y→Z成立,若_Y不包含于X_且_Y→X不成立_,则称Z传递函数依赖于X。 5、设关系模式R的属性集为U,K为U的子集,若_K→U为完全函数依赖_,则称K 为R的候选键。 6、包含R中全部属性的候选键称_主属性_。不在任何候选键中的属性称__非主属性_。 7、Armstrong公理系统是_有效__的和_完备__的。 8、第三范式是基于_函数_依赖的范式,第四范式是基于_多值_依赖的范式。 9、关系数据库中的关系模式至少应属于_第一_范式。 10、规范化过程,是通过投影分解,把_一个范式级别较低的_的关系模式“分解”为_若干个范式级别较高__的关系模式。 111

数据库原理及应用 112 三、简答题 1、解释下列术语的含义:函数依赖、平凡函数依赖、非平凡函数依赖、部分函数依赖、完全函数依赖、传递函数依赖、范式、无损连接性、依赖保持性。 解: 函数依赖:设关系模式R (U ,F ),U 是属性全集,F 是U 上的函数依赖集,X 和Y 是U 的子集,如果对于R (U )的任意一个可能的关系r ,对于X 的每一个具体值,Y 都有唯一的具体的值与之对应,则称X 函数决定Y ,或Y 函数依赖于X ,记X →Y 。我们称X 为决定因素,Y 为依赖因素。当Y 不函数依赖于X 时,记作:X Y 。当X →Y 且Y →X 时,则记作:X ?Y 。 平凡函数依赖:当属性集Y 是属性集X 的子集时,则必然存在着函数依赖X →Y ,这种类型的函数依赖称为平凡的函数依赖。 非平凡函数依赖:如果Y 不是X 子集,则称X →Y 为非平凡的函数依赖。 完全函数依赖与部分函数依赖:设有关系模式R (U ),U 是属性全集,X 和Y 是U 的子 集,X →Y ,并且对于X 的任何一个真子集X ',都有X 'Y ,则称Y 对X 完全函数依赖(Full Functional Dependency ),记作X ?→?f Y 。如果对X 的某个真子集X ',有X '→Y ,则称Y 对X 部分函数依赖(Partial Functional Dependency ),记作X ?→? p Y 。 传递函数依赖:设有关系模式R (U ),U 是属性全集,X ,Y ,Z 是U 的子集,若X →Y (Y X ),但Y X ,又Y →Z ,则称Z 对X 传递函数依赖(Transitive Functional Dependency ),记作:X ?→? t Z 。 范式:在关系数据库的规范化过程中,为不同程度的规范化要求设立的不同的标准或准则称为范式(Normal Form )。满足最低要求的叫第一范式,简称1NF 。在第一范式中满足进一步要求的为第二范式(2NF),其余以此类推。R 为第几范式就可以写成R ∈xNF (x 表示某范式名)。 当把某范式看成是满足该范式的所有关系模式的集合时,各个范式之间的集合关系可以表示为:5NF ?4NF ?BCNF ?3NF ?2NF ?1NF 。 一个低一级范式的关系模式,通过模式分解可以转换为若干个高一级范式的关系模式的集合,这种过程就叫规范化。 无损连接性:设R (X ,Y ,Z ),X 、Y 、Z 为不相交的属性集合,如果有X →Y 、X →Z ,则有R (X ,Y ,Z )=R[X ,Y]∞R[X ,Z],其中R[X ,Y]表示关系R 在属性(X ,Y )上的投影,即R 等于两个分别含决定因素X 的投影关系(分别是R[X ,Y]与R[X ,Z])在X 上的自然连接,这样便保证了关系R 分解后不会丢失原有的信息,这称作关系分解的无损连接性。 依赖保持性:设有关系模式R (U ,F ),Z ?U ,则Z 所涉及到的F 中所有函数依赖为F

关系数据库规范化理论

第四章关系数据库规范化理论 一个关系数据库模式由一组关系模式组成,一个关系模式由一组属性名组成。关系数据库设计,就是如何把已给定的相互关联的一组属性名分组,并把每一组属性名组成关系的问题。然而,属性的分组不是唯一的,不同的分组对应着不同的数据库应用系统,它们的效率往往相差很远。 为了使数据库设计合理可靠,简单实用,长期以来,形成了关系数据库设计的理论——规范化理论。 4.1 关系规范化的作用 规范化,就是用形式更为简洁,结构更加规范的关系模式取代原有关系模式的过程。 如果将两个或两个以上实体的数据存放在一个表里,就会出现下列三个问题:?数据冗余度大 ?插入异常 ?删除异常 所谓数据冗余,就是相同数据在数据库中多次重复存放的现象。数据冗余不仅会浪费存储空间,而且可能造成数据的不一致性。 插入异常是指,当在不规范的数据表中插入数据时,由于实体完整性约束要求主码不能为空的限制,而使有用数据无法插入的情况。 删除异常是指,当不规范的数据表中某条需要删除的元组中包含有一部分有用数据时,就会出现删除困难。 (以P98工资表为例) 解决上述三个问题的方法,就是将不规范的关系分解成为多个关系,使得每个关系中只包含一个实体的数据。 (讲例子解) 当然,改进后的关系模式也存在另一问题,当查询职工工资时需要将两个关系连接后方能查询,而关系连接的代价也是很大的。 那么,什么样的关系需要分解?分解关系模式的理论依据又是什么?分解完后能否完全消除上述三个问题?回答这些问题需要理论指导。下面,将加以讨论: 4.2 函数依赖 4.2.1属性间关系 实体间的联系有两类:一类是实体与实体之间联系;另一类是实体内部各属性间的联系。

关系数据库理论练习题

一、选择题 1.为了设计出性能较优的关系模式,必须进行规范化,规范化主要的理论依据是()。 A.关系规范化理论 B.关系代数理论 C.数理逻辑 D.关系运算理论 2.规范化理论是关系数据库进行逻辑设计的理论依据,根据这个理论,关系数据库中的关系必须满足:每一个属性都是()。 A.长度不变的 B.不可分解的 C.互相关联的 D.互不相关的 3.已知关系模式R(A,B,C,D,E)及其上的函数相关性集合F={A→D,B→C,E→A},该关系模式的候选关键字是()。 A.A B B.B E C.C D D.D E 4.设学生关系S(S N O,S N A M E,S S E X,S A G E,S D P A R T)的主键为S N O,学生选课关系S C(S N O,C N O,S C O R E)的主键为S N O和C N O, 则关系R(S N O,C N O,S S E X,S A G E,S D P A R T,S C O R E)的主键为S N O和C N O,其满足()。 A.1N F B.2N F C.3N F D.B C N F 5.设有关系模式W(C,P,S,G,T,R),其中各属性的含义是:C表示课程,P表示教师,S表示学生,G表示成绩,T表示时间,R表示教室,根据语义有如下数据依赖集:D={C→P,(S,C)→G,(T,R)→C,(T,P)→R,(T,S)→R},关系模式W的一个关键字是()。 A.(S,C) B.(T,R) C.(T,P) D.(T,S) 6.关系模式中,满足2N F的模式()。 A.可能是1N F B.必定是1N F C.必定是3N F D.必定是B C N F 7.关系模式R中的属性全是主属性,则R的最高范式必定是()。 A.1N F B.2N F C.3N F D.B C N F 8.消除了部分函数依赖的1N F的关系模式,必定是()。 A.1N F B.2N F C.3N F D.B C N F 9.如果A->B,那么属性A和属性B的联系是()。 A.一对多 B.多对一 C.多对多 D.以上都不是 10.关系模式的候选关键字可以有1个或多个,而主关键字有()。 A.多个 B.0个 C.1个 D.1个或多个 11.候选关键字的属性可以有()。 A.多个 B.0个 C.1个 D.1个或多个 12.关系模式的任何属性()。 A.不可再分 B.可以再分 C.命名在关系模式上可以不唯一 D.以上都不是 13.设有关系模式W(C,P,S,G,T,R),其中各属性的含义是:C表示课程,P表示教师,S表示学生,G表示成绩,T表示时间,R表示教室,根据语义有如下数据依赖集:D={C→P,(S,C)→G,(T,R)→C,(T,P)→R,(T,S)→R},若将关系模式W分解为三个关系模式W1(C,P),W2(S,C,G),W2(S,T,R,C),则W1的规范化程序最高达到()。 A.1N F B.2N F C.3N F D.B C N F 14.在关系数据库中,任何二元关系模式的最高范式必定是()。 A.1N F B.2N F C.3N F D.B C N F 15.在关系规范式中,分解关系的基本原则是()。 I.实现无损连接 I I.分解后的关系相互独立 I I I.保持原有的依赖关系 A.Ⅰ和Ⅱ B.Ⅰ和Ⅲ C.Ⅰ D.Ⅱ 16.不能使一个关系从第一范式转化为第二范式的条件是()。 A.每一个非属性都完全函数依赖主属性

数据库原理复习资料与答案

数据库原理习题 一、核心知识点 1、数据库系统和文件系统的比较。 文件系统:数据可长期保存、由文件系统管理数据,但是数据共享性差,冗余度大,数据独立性差; 数据库系统:数据库实现整体数据的结构化、数据的共享性高,冗余度低,意扩充、数据独立性高、数据由DBMS统一管理和控制 2、简述数据库系统的三级模式结构。 外模式/模式、模式、内模式 3、简述数据库系统三级模式结构中的两级映像,并说明其优点。 两级映像:外模式/模式映像 模式/内模式 优点:这两级映像保证了数据库系统中的数据具有较高的逻辑独立性和物理独立性 4、简述数据模型的三要素。 数据结构、数据操作、数据的完整性约束 5、简述数据库独立性的特点。 数据独立性是由DBMS二级映像功能来保证的,数据与程序的独立性大大减少了应用程序的维护和修改 6、简述数据库系统的组成部分 数据库、硬件、软件、人员 7、简述DBA的主要职责。 数据库管理员(DBA)负责全面管理和控制数据库系统,其主要职责有;设计与定义数据库系统;帮助最终用户使用数据库系统;监督与控制数据库系统的使用和运行;转储与恢复数据库;改进和重组数据库系统,调优数据库系统的性能;重构数据库 8、简述关系模型的特点。 关系中每一个字段也称字段,不可再分,是最基本的单位;每一列数据项是同属性的。列数根据需要而设,且各列的顺序是任意的;每一行记录由一个事物的诸多属性组成,记录的顺序可以是任意的;一个关系是一张二维表,不允许有相同的字段名,也不允许有相同的记录行

9、简述关系模型的组成部分。 关系数据结构、关系操作集合、关系完整性约束 10、简述关系的性质。 1对1 1对0..* 1对1..* 关系中不允许出现相同的元组 关系中元组的顺序(即行序)可任意 关系中属性的顺序可任意 同一属性名下的各个属性值必须来自同一个域,必须是同一类型的数据 关系中各个属性必须有不同的名字,不同的属性可来自同一个域,即它们的分量可以取自同一个域。 关系中每一个分量必须是不可分的数据项,或者说所有的属性值都是原子的,即是一个确定的值,而不是值的集合。 11、简述关系的完整性。 关系完整性是为保证数据库中数据的正确性和相容性,对关系模型提出的某种约束条件或规则。完整性通常包括域完整性,实体完整性、参照完整性 须满足的完整性约束条件。 12、简述自然连接和等值连接的区别。 连接运算符是“=”的连接运算称为等值连接。它是从关系R与S的广义笛卡尔积中选取A,B属性值相等的那些元组 自然连接是一种特殊的等值连接,它要求两个关系中进行比较的分量必须是相同的属性组,并且在结果中把重复的属性列去掉 13、简述视图和关系的区别。 计算机数据库中的视图是一个虚拟表,其内容由查询定义。同真实的表一样,视图包含一系列带有名称的列和行数据。但是,视图并不在数据库中以存储的数据值集形式存在。行和列数据来自由定义视图的查询所引用的表,并且在引用视图时动态生成。也是机械制图术语,在机械制图中,将物体按正投影法向投影面投射时所得到的投影称为“视图”。

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