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数据库分析与设计：ER与关系模式
First 设要为某工厂设计一个数据库，需要记录如下信息（有下划线的信息可作为唯一标识）： •产品有产品名、规格； •每种产品拥有多道加工工序，每道加工工序只适用于一种产品； •每道工序需要记录相关的工序编号、所需材料、加工要求； •每道工序可以有多道上游工序，每道工序最多有一道下游工序； •职工有职工名、性别、工资； •每个职工只负责加工一道工序，每道工序可有多个职工负责加工，需要记录每个职工的加工时间； 根据以上描述，试画出相应的ER图。 将上面的ER图转换为相应的关系模式，并指出各关系模式的主码。 这类题目的解题思路是： （1）确定实体及其实体的属性 （2）确定实体之间的联系，及其联系的属性 （3）画出对应的ER图 （4）ER图向关系模式转换涉及两方面：①实体的转换；②实体间联系的转换 实体的转换：在从ER图转换为关系模式时，一个实体转换成一个关系模式，实体 的属性就是关系模式的属性，实体的键就是关系的主键 实体间联系的转换：实体间存在三种联系，即1:1（一对一）联系，1:m（一对多）联系，m:n（多对多）联系。 在从ER图向关系模式转换时规则如下: （1）1:1（一对一）联系 方法一：联系转换为独立的关系模式；模式的属性由联系本身的属性及两个实体的键构成；主键由两个实体中的任意一个键构成。 方法二：联系与一端的实体的关系模式合并，即将联系的属性加入到实体的关系模式内，主键不变。 （2）1:m（一对多）联系 方法一：联系转换为独立的关系模式；模式的属性由联系本身的属性及两个实体的键构成；主键由m端实体的键组成。 方法二：与m端的实体的关系模式合并，即将联系的属性加入到实体的关系模式内，主键不变。 （3）m:n（多对多）联系 转换成新的独立的模式，模式的属性由联系本身的属性及两个实体的键构成，主键由两端实体的键组合而成。第一步：确定实体及其实体的属性 根据题意可以看出有五个实体： 产品：产品名，规格（主键：产品名） 工序：工序编号，所需材料，加工要求（主键：工序编号） 上游工序：上游工序编号，所需材料，加工要求（主键：上游工序编号） 下游工序：下游工序编号，所需材料，加工要求（主键：下游工序编号） 职工：职工名，性别，工资（主键：职工名）第二步：确定实体之间的联系，及其联系的属性 产品需要相应的多道工序进行加工，工序需要相应数量的职工进行加工，工序又分为多道上游工序和一道下游工序，所以总工序需要上游工序加工和下游工序加工。所以实体之间的联系均为加工。第三步：画出对应的ER图（关于ER图绘制规范）  第四步：ER图向关系模式转换  ① 实体的转换 产品(产品名、规格)主码是产品名 工序(工序编号、所需材料、加工要求)主码是工序编号 上游工序(上游工序编号、所需材料、加工要求)主码是上游工序编号 下游工序(下游工序编号、所需材料、加工要求)主码是下游工序编号 职工(职工名、性别、工资)主码是职工名 ② 实体间联系的转换 最终结果如下： 产品(产品名、规格、工序编号)主码是产品名，外键是工序编号 工序(工序编号、所需材料、加工要求、加工时间、下游工序编号、上游工序编号、职工名)主码是工序编号，外键是下游工序编号、上游工序编号、职工名 上游工序(上游工序编号、所需材料、加工要求)主码是上游工序编号 下游工序(下游工序编号、所需材料、加工要求)主码是下游工序编号 职工(职工名、性别、工资)主码是职工名
Second 现欲设计一个电子商务网站系统，该系统需要记录如下信息，其中下划线为标识信息： •客户有客户名、联系电话、配送地址； •商品有商品名、类别； •店铺有店铺名、信誉度、注册地址； •同一商品会在不同的店铺销售，同一店铺会销售不同的商品，各个店铺销售同一商品的销售价格可以不同； •不同的客户会向不同的店铺购买不同的商品，不同客户在同一店铺购买相同商品时成交价格可以不同。 根据以上描述，试画出相应的ER图。 将上面的ER图转换为相应的关系模式，并说明各关系模式的主码。 ER图  关系模式 客户(客户名、联系电话、配送地址)，主码是客户名 商品(商品名、类别），主码是商品名 店铺(店铺名、信誉度、注册地址)，主码是店铺名 销售(商品名，店铺名，销售价格)，主码是商品名，店铺名 购买(客户名，商品名，店铺名，购买价格)，主码是客户名，商品名，店铺名
Third 假定我们要建立一个学术论文数据库，存储如下信息： •学术期刊有期刊编号、期刊名、发行单位； •作者有作者编号、作者姓名、电子邮件； •论文有论文编号、论文标题、摘要、正文； •每篇论文只被一个期刊录用，每个期刊可以录用多篇论文； •每篇论文可以拥有多个作者，每个作者可以撰写多篇论文； •每篇论文可以引用多篇其他论文，每篇论文可以被其他多篇论文所引用。 其中带下划线的属性是实体的标识属性。 请根据以上描述，画出相应的ER图。 将上面的ER图转换为满足3NF的关系模式。 3NF的关系模式： 3NF是指在关系中，一个非主属性既不部分依赖于码也不传递依赖于码。 在得到的关系模式中，只有学术期刊、论文、作者三个关系有属性。在论文和作者两个关系模式中，因为通过论文编号就可以找到论文标题、正文和摘要，因此论文标题、正文、摘要完全依赖于论文编号。同理作者姓名、电子邮件完全依赖于作者编号，且不存在传递依赖，两个关系满足3NF的定义。 而学术期刊关系中，通过期刊编号找到的期刊名、发行单位、论文编号，期刊名、发行单位、论文编号完全依赖于期刊编号，且不存在传递依赖，满足3NF。 ER图 
关系模式 学术期刊（期刊编号，期刊名、发行单位，论文编号），其中论文编号是外键。 论文（论文编号，论文标题，正文，摘要） 作者（作者编号，作者姓名，电子邮件） 引用（论文编号，被引用论文编号） 撰写（论文编号，作者编号） Fourth 假定我们要建立一个航空数据库，存储如下信息： •每个机场有机场编号、所在城市； •每个航班有航班编号、起飞时间、飞行时间； •飞机有飞机编号、型号、载客人数； •飞行员有飞行员编号、姓名； •每个航班有唯一的起飞机场和降落机场，每个机场会有多个航班起降； •每架飞机可飞行多个航班，一个航班可以由多架飞机执行飞行任务； •每位飞行员只驾驶一架飞机，每架飞机可以由多位驾驶员来驾驶。 其中带下划线的属性是实体的标识属性。 请根据以上描述，画出相应的ER图。 将上面的ER图转换为满足3NF的关系模式。 本题考察的是数据库逻辑设计。 由于原本的ER图中，航班与飞机是多对多的关系，而题目中要求最终是满足3NF的关系模式，所以需要把两张多对多的表，拆分成三张一对一或一对多的表。 逻辑很简单，航班和飞机是多对多的关系，但是每一次的飞行任务，航班和飞机都是一对一的，一架飞机不可能同时飞多个航班，一个航班也不可能由多架飞机组团飞行，所以增加一个飞行记录表，记录每次飞行的飞机编号和航班编号信息。 ER图 关系模式 机场（机场编号，所在城市）主码：机场编号 航班（航班编号，起飞时间，飞行时间，机场编号）主码：航班编号，外键：机场编号 飞机（飞机编号， 型号，载客人数，飞行员编号）主码：飞机编号，外键：飞行员编号 飞行纪录（记录编号，飞机编号，航班编号）主码：记录编号，外键：飞机编号，航班编号 飞行员（飞行员编号，姓名）主码：飞行员编号
Fifth 假定我们要为某社交平台建立一个数据库，存储如下信息： •每个用户有用户编号、姓名、手机号； •每个群有群编号、群名称； •每个帖子有帖子编号、发帖时间、正文； •每个群有唯一的用户作为群主，一个用户可以担任多个群的群主； •每个群拥有多个用户，每个用户可以加入多个群； •每个帖子只属于一个群，每个帖子有唯一的发布者，每个群可有多个帖子，每个用户可以发布多个帖子； 其中带下划线的属性是实体的标识属性。 请根据以上描述，画出相应的ER图。 将上面的ER图转换为满足3NF的关系模式。 本题考察的是数据库逻辑设计。 由于原本的ER图中，用户和群是多对多的关系（一个用户可以加入多个群，每个群能拥有多个用户，此处特指加入群，而非群主管理群），而题目中要求最终是满足3NF的关系模式，所以需要把两张多对多的表，拆分成三张一对一或一对多的表。 逻辑很简单，用户和群是多对多的关系，但是每一次的加群或踢人（移出群聊）操作，用户和群都是一对一的，一个用户不可能在一次操作中同时加入多个群，所以增加一个群管理记录表，记录每次加群的用户和群编号信息。如果是踢人的话，只要在群管理记录表中删除该用户加入该群的那条信息即可。 ER图  关系模式 
Sixth 假定要建立一个学校科研项目管理的信息系统，需要管理如下信息： •教师：教师编号、教师姓名； •项目：项目编号、项目名称、资助额； •学生：学生编号、学生姓名、学位，学生按学位分为本科生和研究生。 其中带下划线的属性是唯一标识，其他需满足的要求如下： •每位教师可以负责多个项目； •每个项目只能有一位教师作为项目负责人； •每位本科生只能参加一个项目； •每位研究生可以参加多个项目； •一个项目可以有多位本科生和研究生参加。 [1]请根据以上描述，试画出相应的ER图。 提示：父子实体关系请使用下图表示  [2]将所画的ER图转换为相应的关系模式，并标出其主键。 本题考察的是数据库逻辑设计。 关系规范化是数据库设计阶段的工作，并且本题并没有提及任何数据库优化的相关事宜，所以考察的并非数据库优化问题。由于原本的ER图中，学生与研究生是多对多的关系，所以需要把这张多对多的表，拆分成两张一对一或一对多的表。 项目和研究生是多对多的关系，但是每一个申请加入项目的申请单号，研究生和项目都是一对一的，所以增加一个项目申请表来记录这些信息。 在实际申请时，如果是本科生，那么如在项目申请表中存在相应的学生编号，就不允许该生再申请其他项目；如果是研究生，则无须检查。 ER图  关系模式 教师（教师编号，教师姓名）主码：教师编号 项目（项目编号，项目名称，资助额）主码：项目编号 学生（学生编号，学生姓名，学位）主码：学生编号 项目申请（申请单号，学生编号，项目编号）主码：申请单号
Seventh 假定要建立一个关于篮球职业联盟的数据库，需管理如下信息： •每个球队有球队名称、所在城市； •每位球员有球员姓名、薪酬； •每场比赛有比赛编号、比赛时间、比赛结果、参加比赛的主场球队、参加比赛的客场球队。 其中带下划线的属性是唯一标识。其他需满足的要求如下： •每位球员只属于一个球队，每个球队拥有多位球员； •每位球员可参加多场比赛，每场比赛有多位球员参加，同时球员参加每场比赛会有相应的数据统计，包括得分和篮板。 请根据以上描述，试画出相应的ER图。（7分） 将所画的ER图转换为相应的关系模式，并指出其主键。（3分） ER图  关系模式 
Eighth 在一个关系数据库中，有如下5个关系模式：  试画出相应的ER图，使得可以从该ER图推导出上述表定义，其中实体和联系的名称可以自定。（8分) 给出创建T5表的SQL语句，属性的数据类型均为int。（2分) ERER图  T5表的SQL语句
create table (
a1 int,
a6 int,
a10 int,
Primary Key(a1, a6),
Constraint fk_PerOrders
Foreign Key (a1) References T1(a1),
Constraint fk_PerOrders
Foreign Key (a6) References T3(a6)
)
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