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2016全國計(jì)算機(jī)四級論述題（數(shù)據(jù)庫）
1.(1997年)本題要求設(shè)計(jì)一個學(xué)生試卷成績輸入、查詢和成績單輸出系統(tǒng)(簡稱SRS)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法要點(diǎn)。問題描述如下：
要輸入到SRS系統(tǒng)中的每一份試卷成績反映一個學(xué)生選修一門課程的考試結(jié)果，它包括以下數(shù)據(jù)項(xiàng)：學(xué)號、姓名、課程名、成績。由于實(shí)行了靈活的選課制度，所以每個學(xué)生選修多少門課程，選修哪些課程都可以不同。要輸入的多份試卷成績并未按任何數(shù)據(jù)項(xiàng)排列順序，它們以任意的順序被輸入到系統(tǒng)中來。
SRS系統(tǒng)要具有以下功能：①試卷成績插入，將試卷成績逐個插入到SRS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。②學(xué)生成績查詢，給出學(xué)號查找該學(xué)生所選修的各門課程的考試成績。③成績單輸出，按學(xué)號遞增的順序依次輸出所有學(xué)生的學(xué)號、姓名，及其所選修的各門課程的課程名和成績。(為簡單起見，假設(shè)上述所有工作都在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中進(jìn)行。)
請?jiān)O(shè)計(jì)SRS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法要點(diǎn)，使上述三項(xiàng)操作都有較高的執(zhí)行效率。從以下方面闡述你的設(shè)計(jì)：
(1)SRS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(15分)
①數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的Pascal語句描述
�、跀�(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的示意圖
�、蹟�(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的簡單文字說明
(2)SRS系統(tǒng)的算法要點(diǎn)(10分)
(只要簡單的文字說明，不必寫出Pascal程序)
�、僭嚲沓煽儾迦�
②學(xué)生成績查詢
�、鄢煽儐屋敵�
(3)簡單陳述你的上述設(shè)計(jì)的理由(5分)
答案:
本題可有多種不同的設(shè)計(jì)方案，下面給出其中一個較好的方案。
(1)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(15分，其中對三種操作的有效支持各4分，敘述的條理性3分。)
�、贁�(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的Pascal語句描述
TYPEpptr=↑pnode;
pnode=RECORD
cname:string;
score:0..100;
next:pptr
END;
sptr=↑pnode;
snode=RECORD
sno:integer;
sname:string;
llink,rlink:sptr;
plink:pptr
END;
VARt:sptr;
�、跀�(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的示意圖
9508027Liu٨٨
OS72
OS60
9408023Fang٨٨
9508091Chen ٨
9508010Li
DS85
DB66٨
SE89
AI92٨
DS90
OS95
t
�、蹟�(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的簡單文字說明
每個學(xué)生結(jié)點(diǎn)包含學(xué)生的學(xué)號和姓名，所有學(xué)生結(jié)點(diǎn)組織成一棵二叉排序樹，用link-rlink法存儲。
每份試卷成績作為一個鏈表結(jié)點(diǎn)，包含課程名和成績，每個學(xué)生的所有試卷成績結(jié)點(diǎn)鏈接成一個單鏈表，并且二叉排序樹的學(xué)生結(jié)點(diǎn)中有一個指針指向該單鏈表的第一個結(jié)點(diǎn)。
(2)算法要點(diǎn)(10分，三種操作各3分，敘述的條理性1分)
�、僭嚲沓煽儾迦�，根據(jù)試卷的學(xué)號在二叉排序樹中查找該學(xué)生結(jié)點(diǎn)。若找到，則在該學(xué)生結(jié)點(diǎn)所指的成績鏈表中插入一個成績結(jié)點(diǎn);若未找到，則先在二叉排序樹中插入一個新的學(xué)生結(jié)點(diǎn)，然后再往這個學(xué)生結(jié)點(diǎn)所指的(空的)成績鏈表中插入一個成績結(jié)點(diǎn)。
�、趯W(xué)生成績查詢，根據(jù)所給學(xué)號在二叉排序樹中查找該學(xué)生結(jié)點(diǎn)，再在該結(jié)點(diǎn)所指的成績鏈表中沿著指針讀出所有成績。
�、鄢煽儐屋敵�。對二叉排序樹進(jìn)行對稱序周游，在訪問到每個學(xué)生結(jié)點(diǎn)時輸出該結(jié)點(diǎn)指向的成績鏈表中的所有成績。
(3)設(shè)計(jì)理由(5分)
①學(xué)生結(jié)點(diǎn)組織成二叉排序樹，使三種操作都有較高的效率:插入n個學(xué)生結(jié)點(diǎn)O(nlog2n),查找一個學(xué)生結(jié)點(diǎn)O(log2n),輸出所有學(xué)生結(jié)點(diǎn)O(n)。
�、诿總�學(xué)生的所有成績結(jié)點(diǎn)組織成鏈表，動態(tài)空間，適合于每個學(xué)生選修的課程數(shù)不等的實(shí)際情況，節(jié)省空間。
2.(1998年)
人們在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)庫技術(shù)是信息資源的整理、保存、管理和使用的最有效的手段。數(shù)據(jù)庫按其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型分類，通常可分為層次型數(shù)據(jù)庫、型數(shù)據(jù)庫、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫和面向?qū)ο笮蛿?shù)據(jù)庫，各種類似的數(shù)據(jù)模型都有自身的特點(diǎn)。試從關(guān)系數(shù)據(jù)模型的優(yōu)點(diǎn)和弱點(diǎn)論述：
(1)為什么人們在開發(fā)以事務(wù)處理為主的信息系統(tǒng)(例如管理信息系統(tǒng))時，大多選用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫作為開發(fā)環(huán)境?(18分)
(2)在許多含有復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或豐富語義的實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域中，為什么要選用面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫或要對關(guān)系型數(shù)據(jù)庫作某些擴(kuò)充和修改?(12分)
答案:
(1)首先，關(guān)系數(shù)據(jù)模型結(jié)構(gòu)簡單，為二維表格結(jié)構(gòu)與目前事務(wù)處理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)多以二維表格結(jié)構(gòu)組織和表示相適應(yīng)。(10分)
其次，關(guān)系數(shù)據(jù)模型的其他優(yōu)點(diǎn)也適應(yīng)事務(wù)處理的要求：
①表格是一集合，因此集合論等知識可以引入關(guān)系型數(shù)據(jù)模型中，使它具有堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)。(4分)
②有簡單、易懂`易學(xué)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫的標(biāo)準(zhǔn)語言SQL的支持。(2分)
�、蹟�(shù)據(jù)具有較高的獨(dú)立性。(2分)
(2)在含有復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或豐富語義的實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域中，一般選用面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫，或要對關(guān)系數(shù)據(jù)庫作某些擴(kuò)充和修改是因?yàn)椋?/p>
①關(guān)系數(shù)據(jù)模型不擅長于表示復(fù)雜對象數(shù)據(jù)類型。(4分)
�、谝膊簧瞄L于表示實(shí)體間的語義聯(lián)系。(4分)
③而面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型在這兩方面有優(yōu)勢。(4分)
3.(2000年)設(shè)計(jì)一個用于管理會議室的數(shù)據(jù)庫。經(jīng)調(diào)查分析，得到的數(shù)據(jù)項(xiàng)列出如下：
房間號r#CHAR(4)，部門號d#CHAR(3)，部門名稱dnameCHAR(20)，
房間容量contentINT，部門主管dmanagerCHAR(8)，開會日期mdateDATE，
會議名稱cnameCHAR(20)，會議主題(subject)CHAR(80)，會議類型(type)，
部門人數(shù)dnumINT，當(dāng)前房間狀態(tài)stateCHAR(1)，
并確定以會議室(room)信息，部門(department)信息，會議(conference)信息為實(shí)體，它們通過“開會(meeting)”聯(lián)系起來。為了簡化問題做如下假定：
l 會議以部門召開，但一個部門在同一會議室不能重復(fù)召開同一個會議。
l 會議室按部門借用，且不預(yù)借。
l 當(dāng)前房間狀態(tài)取值為‘1’表示該會議室當(dāng)前正在開會，取值為‘0’表示該會議室當(dāng)前未被借用。
數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)的只包含主鍵屬性的簡化E-R圖如下：
cname
r#
會議conference
房間room
部門department
d#
開會meeting
m
n
p
要求：
⑴數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：給出相應(yīng)的表名、表的屬性名(數(shù)據(jù)類型可省)、主鍵。(14分)
�、平o出下列查詢的SQL語句：(16分，每小題4分)
a)當(dāng)前未借用的會議室(房間號)和容量：
b)2000年4月8日有哪些部門(部門名稱)在開會?他們的主管是誰?
c)2000年4月8日‘信息中心’在哪個會議室(房間號)開會?會議名稱和主題是什么?
d)當(dāng)前能夠適合‘信息中心’開會的有哪些會議室(房間號)?
答案:
(1)數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(給出相應(yīng)的表名,表結(jié)構(gòu),主鍵;(14分)
room(r#,content,state)主鍵:r#(3分)
department(d#,dname,dmanager,dnum)主鍵:d#(3分)
conference(cname,subject,type)主鍵:cname(3分)
meeting(r#,d#,cname,mdate)主鍵(r#,d#,cname)(5分)
(2)給出下列查詢的SQL語句:(16分,每小題4分)
a)當(dāng)前未借用的會議室(房間號)和容量:
selectr#,contentfromroomwherestate=’0’
b)2000年4月8日有哪些部門(部門名稱)在開會?他們的主管是誰?
Selectdname,dmanagerfromdepartmentd,meetingm
whered.d#=m.d#andmdate=’2000年4月8日’
或
Selectdname,dmanagerfromdepartmentd
whered.d#=in(selectm.d#=frommeetingmWheremdate=’2000年4月8日’)
c)2000年4月8日’信息中心’在哪個會議室(房間號)開會?會議名稱和主題是什么?
Selectr#,m.cname,subjectfromdepartmentd,meetingm,conferencec
whered.d#=m.d#andm.cname=c.cnameand
Mdate=’2000年4月8日’anddname=’信息中心’
或(注:本題中Selectr#,c.cname,......也可以是Selectr#,m.cname,......
Selectr#,c.cname,subjectfrommeetingm,conferencec
WhereMdate=’2000年4月8日’andm.cname=c.cnameand
m.d#=(selectd.d#fromdepartmentdwheredname=’信息中心’)
d)當(dāng)前能夠適合’信息中心’開會的有哪些會議室(房間號)?
Selectr#fromroomwherestate=’O’and
content>=(selectdnumfromdepartmentwheredname=’信息中心’)
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