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数据库原理


（先连接学生和选课表，选择符合条件的元组，再投影学号和姓名）

3. 范式判断与分解（综合题）

题目：判断关系模式 R(A,B,C,D,E) 满足第几范式，并分解为 BCNF。
假设：

  • 函数依赖集：A→B, BC→D, D→E, E→A
  • 主键为 A

答案：

  1. 判断范式：
    • 1NF：满足（属性不可再分）。
    • 2NF：不满足。
      • 非主属性 B 完全依赖于主键 A（无部分依赖），但 D、E 存在传递依赖（A→B→D→E→A）。
    • 3NF：不满足（存在传递依赖）。
    • BCNF：不满足（存在非主键决定因素，如 BC→D）。
  2. 分解为 BCNF：
    • 分解步骤：
      • 分解 R1(A,B)（主键 A，满足 BCNF）。
      • 分解 R2(B,C,D)（主键 BC，满足 BCNF）。
      • 分解 R3(D,E)（主键 D，满足 BCNF）。
      • 分解 R4(E,A)（主键 E，满足 BCNF）。
    • 最终关系模式：R1, R2, R3, R4。

4. 并发控制与封锁协议（详细解释）

题目：简述三级封锁协议及其解决的问题。
答案：
三级封锁协议是并发控制中保证数据一致性的规则：

  1. 一级封锁协议（修改数据时加X锁）：
    • 事务在修改数据前加排他锁（X锁），直到事务结束释放。
    • 解决：丢失修改 问题（两个事务同时修改同一数据，后提交的事务覆盖前者）。
  2. 二级封锁协议（一级 + 读取数据时加S锁）：
    • 事务在读取数据前加共享锁（S锁），读完后立即释放。
    • 解决：脏读 问题（事务读取未提交的数据）。
  3. 三级封锁协议（一级 + 读取数据时加S锁，事务结束释放）：
    • 事务在读取数据前加共享锁，直到事务结束释放。
    • 解决：不可重复读 问题（事务两次读取同一数据，中间被其他事务修改）。

5. 索引类型与优化（综合题）

题目：比较 B+ 树索引和哈希索引的优缺点，并说明适用场景。
答案：

特性 B+ 树索引 哈希索引
数据结构 树形结构（有序） 哈希表（无序）
查询效率 高效（支持范围查询） 高效（等值查询）
适用场景 频繁范围查询、排序操作 频繁等值查询、无排序需求
存储空间 占用较大（存储树结构） 占用较小（存储哈希函数）
动态调整 支持动态扩容（树分裂） 哈希冲突时需扩容（性能下降）
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