SchoolWork-LaTeX/数据库系统原理与实践/平时作业/第二周作业.tex

\documentclass[全部作业]{subfiles}
\input{mysubpreamble}
\begin{document}
\setcounter{chapter}{1}
\chapter{第二周作业}
\begin{enumerate}
    \item 以下四个整数哪个不在Int类型的范围内？
        \begin{tasks}[](4)
            \task \fbox{$2^{31}$}
            \task $2^{31}-1$
            \task $-2^{31}$
            \task $-2^{31}+1$
        \end{tasks}
    \item 以下四个整数哪个不在Unsigned Int类型的范围内？
        \begin{tasks}[](4)
            \task $2^{31}$
            \task $2^{31}-1$
            \task \fbox{$2^{32}$}
            \task $2^{32}-1$
        \end{tasks}
    \item 对于默认的Decimal与Double类型，分别输入1234.56与9876.54后，将其字段类型分别修改为Decimal(5,1)与Double(5,1)，最终显示的内容为
        \begin{tasks}[](4)
            \task 1235.0、9877.0
            \task 1234.6、9876.5
            \task \fbox{1235.0、9876.5}
            \task 1235.6、9876.0
        \end{tasks}
        \begin{verification}
            \begin{minted}{sql}
drop table if exists test1;
create table if not exists test1(decimal_ decimal, double_ double);
            \end{minted}
            \includegraphics[width=0.6\linewidth]{imgs/2024-09-27-08-44-19.png}

            \begin{minted}{sql}
insert into test1 values (1234.56, 9876.54);
            \end{minted}
\includegraphics[width=0.6\linewidth]{imgs/2024-09-27-08-47-00.png}

            \begin{minted}{sql}
alter table test1 modify column decimal_ decimal(5, 1);
alter table test1 modify column double_ double(5, 1);
            \end{minted}
\includegraphics[width=0.6\linewidth]{imgs/2024-09-27-08-51-00.png}
            
        \end{verification}
    \item 对于两种类型，分别设置为ENUM(‘a’, ‘b’, ‘c’)与SET(‘a’, ‘b’, ‘c’)，之后均输入数据’a’、’a,c’、’a,d’，最终显示的内容为
        \begin{tasks}[](2)
            \task (‘a’)、(‘a’)
            \task (‘a’)、(‘a’, ‘a,c’)
            \task \fbox{(‘a’)、(‘a’, ‘a,c’, ‘a’)}
            \task (‘a’, ‘a,c’)、(‘a’, ‘a,c’, ‘a’)
        \end{tasks}
        \begin{verification}
            \begin{minted}{sql}
DROP TABLE if EXISTS test2;
CREATE TABLE if NOT EXISTS test2(
    enum_ enum('a', 'b', 'c'),
    set_ set('a', 'b', 'c')
);
INSERT INTO test2 VALUES ('a', 'a');
INSERT INTO test2 VALUES ('a,c', 'a,c');
INSERT INTO test2 VALUES ('a,d', 'a,d');
            \end{minted}
            \includegraphics[width=0.6\linewidth]{imgs/2024-09-27-09-09-53.png}
        \end{verification}
    \item 假设表A中有3个数据，其NAME项分别为\mycircle{1}‘Li Ming’, \mycircle{2}‘Fang Li’, \mycircle{3}‘Tang Li Zhi’, 对于命令SELECT NAME FROM A WHERE NAME LIKE ‘\%Li’, 其返回内容为
        \begin{tasks}[](4)
            \task \mycircle{1}
            \task \fbox{\mycircle{2}}
            \task \mycircle{3}
            \task \mycircle{1}\mycircle{2}\mycircle{3}
        \end{tasks}
        \begin{verification}
            \begin{minted}{sql}
DROP TABLE if EXISTS test3;
CREATE TABLE IF NOT EXISTS test3(name varchar(255));
INSERT INTO test3 VALUES ('Li Ming'), ('Fang Li'), ('Tang Li Zhi');
SELECT NAME FROM test3 WHERE NAME like '%Li';
            \end{minted}
            \includegraphics[width=0.3\linewidth]{imgs/2024-09-27-09-24-05.png}
        \end{verification}
    \item 对于以下4个查询，有哪些语句返回值为NULL
    \begin{enumerate}[label=\mycircle{\arabic{enumii}}]
        \item SELECT (!NULL)
        \item SELECT (NULL \&\& 1)
        \item SELECT (NULL || 1)
        \item SELECT (NULL XOR 1)
    \end{enumerate}
        \begin{tasks}[](4)
        \task \mycircle{1}\mycircle{4}
        \task \mycircle{2}\mycircle{3}
        \task \fbox{\mycircle{1}\mycircle{2}\mycircle{4}}
        \task \mycircle{1}\mycircle{2}\mycircle{3}\mycircle{4}
        \end{tasks}
    \item 以下哪条删除记录正确的
        \begin{tasks}[](2)
            \task \fbox{delete from emp where name='dony';}
            \task delete * from emp where name='dony';
            \task drop from emp where name='dony';
            \task drop * from emp where name='dony';
        \end{tasks}
    \questionandanswer[]{
        上机题：

        写出向员工表(employee)插入如下记录的sql：

        姓名：李四

        员工编号：19

        入职日期：2022-9-22

        离职日期：无

        职位名称：出纳员

        分支机构编号：1

        部门编号：2

        上级领导编号：4
    }{}
    \begin{minted}{sql}
insert into employee (LAST_NAME, FIRST_NAME, EMP_ID, START_DATE, END_DATE,
    TITLE, ASSIGNED_BRANCH_ID, DEPT_ID, SUPERIOR_EMP_ID)
values ("李", "四", 19, "2022-9-22", null, "出纳员", 1, 2, 4);
    \end{minted}
    \questionandanswer[]{
        上机题：

写出向上一条记录职位修改为’出纳主任’的sql
    }{}
    \begin{minted}{sql}
update employee set TITLE = "出纳主任" where EMP_ID = 19;
    \end{minted}
    \questionandanswer[]{
        上机题：

写出删除交易记录表(acc\_transaction)中交易时间(TXN\_DATE)在2012-01-01之前的交易记录的SQL
    }{}
    \begin{minted}{sql}
delete from acc_transaction where TXN_DATE < "2012-01-01";
    \end{minted}

    \questionandanswer[]{
        上机题：

officer 单位联系人信息表中用到了哪几种基本数据类型，这几种数据类型的特性是什么？
    }{
        int, date, varchar。

        \begin{itemize}
            \item int的特性是用来存储整数，一般占用4个字节，可以存储从 -$2^{31}$ 到 $2^{31}-1$ 的整数值；
            \item date的特性是用来存储日期，可以进行日期相关的运算；
            \item varchar的特性是用来存储可变长度的字符串，其参数用来指定最大长度。
        \end{itemize}
    }
    
    \questionandanswer[]{
        日期时间类型中，DATETIME和TIMESTAMP的最大值是一样的，并且这两个类型值都与时区有关。上述说法是否正确，请指正。
    }{
        不正确。最大值不同，datetime的最大值为9999-12-31 23:59:59，timestamp的最大值是2037-12-31 23:59:59；且datetime一般是无时区的，而timestamp一般是有时区的。
    }
    \questionandanswer[2.7]{
        请考虑图 \ref{fig:2-18} 的银行数据库。假设支行名称和客户ID分别能够唯一标识支行（branch）和客户（customer），但贷款（loan）和账户（account）可以与多位客户相关联。
    }{}
    \begin{figure}[H]
        \begin{minted}[frame=single]{text}
            branch(branch_name, branch_city, assets)
            customer (ID, customer_name, customer_street, customer_city)
            loan (loan_number, branch_name, amount)
            borrower (ID, loan_number)
            account (account_number, branch_name, balance)
            depositor (ID, account_number)
        \end{minted}
        \caption{银行数据库}\label{fig:2-18}
    \end{figure}
    \begin{enumerate}
        \questionandanswer[]{
            每个关系适当的主码属性是什么？
        }{}
        {
            \begin{minted}{text}
            branch 的主码为 branch_name
            customer 的主码为 ID
            loan 的主码为 (loan_number, branch_name)
            borrower 的主码为 (ID, loan_number)
            account 的主码为 (account_number, branch_name)
            depositor 的主码为 (ID, account_number)
            \end{minted}
        }
        \questionandanswer[]{
            确定每个关系适当的外码属性。
        }{}
        {
            \begin{minted}[fontsize=\small]{text}
branch 无外码
customer 无外码
loan 的外码为 loan_number -> borrower.loan_number, branch_name -> branch.branch_name
borrower 的外码为 ID -> customer.ID, loan_number -> loan.loan_number
account 的外码为 account_number -> depositor.account_number, branch_name -> branch.branch_name
depositor 的外码为 ID -> customer.ID, account_number -> account.account_number
            \end{minted}
        }
    \end{enumerate}

    \questionandanswer[2.10]{
        请讨论命令式、函数式与声明式语言的相对优点。
    }{
        \begin{itemize}
            \item 命令式语言的优点是可定制化强，由于每一步计算都可以修改，所以可以自己实现某些复杂功能；
            \item 函数式语言的优点是不会产生副作用，即不会意外更改数据库的内容，比较便于实现原子操作；
            \item 声明式语言的优点是上手容易，只需要把所需的信息准确描述出来，就可以获取到信息。
        \end{itemize}
    }

    \questionandanswer[6.5]{
        关系代数的\textbf{除法算子}“$\div$”定义如下：令$r(R)$和$r(S)$代表关系，且$S \subseteq R$；也就是说，模式$S$的每个属性也在模式$R$中。给定一个元组$t$，令$t[S]$代表元组$t$在$S$中属性上的投影。那么，$r \div s$是在$R-S$模式上的一个关系（也就是说，该模式包含所有在模式$R$中但不在模式$S$中的属性）。元组$t$在$r \div s$中的充分必要条件是满足以下两个条件：
        \begin{itemize}
            \item $t$在$\Pi_{R-S}(r)$中。
            \item 对于$s$中的每个元组$t_s$，在$r$中存在一个元组$t_r$同时满足如下条件：
            \begin{enumerate}
                \item $t_r[S] = t_s[S]$。
                \item $t_r[R-S] = t$。
            \end{enumerate}
        \end{itemize}
        给定上述定义：
    }{}
    \begin{enumerate}
        \questionandanswer[]{
            请使用除法算子写出一个关系代数表达式，来找出选修过全部计算机科学课程的所有学生的ID。（提示：在进行除法运算之前，将 takes 投影到只有ID和course\_id，并用选择表达式来生成全部计算机科学课程的course\_id集合。）
        }{
            $$
            \begin{aligned}
            &a \leftarrow \Pi_{(ID, course\_id)}takes\\
            &ids \leftarrow \Pi_{course\_id} (\sigma_{dept\_name="\text{Comp. Sci.}"}(course\_dept)) \\
            &a \div ids \\
            \end{aligned}
            $$
        }
        \questionandanswer[]{
            请展示如何在不使用除法的情况下用关系代数编写上述查询。（通过这样做，你也展示了如何使用其他的关系代数运算来定义除法运算。）
        }{
            
            $$
            \begin{aligned}
            &a \leftarrow \Pi_{(ID, course\_id)}takes\\
            &ids \leftarrow \Pi_{course\_id} (\sigma_{dept\_name="\text{Comp. Sci.}"}(course\_dept)) \\
            &\Pi_{ID} (\sigma_{course\_id \in ids}(a)) \\
            \end{aligned}
            $$
        }
    \end{enumerate}
    \questionandanswer[6.12]{
        对于大学模式，请用关系代数编写如下查询：
    }{}
    \begin{figure}
        \centering
        \includegraphics[width=0.5\linewidth]{imgs/2024-09-25-21-03-29.png}
        \caption{由图6-15的E-R图中的实体集导出的模式}\label{fig:6-16}
    \end{figure}
    \begin{figure}
        \centering
        \includegraphics[width=0.7\linewidth]{imgs/2024-09-25-21-04-08.png}
        \caption{由图6-15的E-R图中的联系集导出的模式}\label{fig:6-17}
    \end{figure}
    \begin{enumerate}
        \questionandanswer[]{
            请找出物理系中每位教师的ID和姓名。
        }{
            $\Pi_{(ID, name)} (\sigma_{dept\_name="\text{Physics}"}( instructor \bowtie inst\_dept))$
        }
        \questionandanswer[]{
            请找出位于“Watson”教学楼的系里的每位教师的ID和姓名。
        }{
            $\Pi_{(ID, name)} (\sigma_{building="\text{Watson}"}(department\_name) \bowtie inst\_dept \bowtie instructor)$
        }
        \questionandanswer[]{
            请找出至少选修过“Comp. Sci.”系的一门课程的每名学生的ID和姓名。
        }{
            $\Pi_{(ID, name)} (\sigma_{dept\_name="\text{Comp. Sci.}"}(course\_dept) \bowtie takes \bowtie student)$
        }
        \questionandanswer[]{
            请找出在2018年至少上过一个课程段的每名学生的ID和姓名。
        }{
            $\Pi_{(ID, name)} (\sigma_{year="\text{2018}"}(sec\_course) \bowtie takes \bowtie student)$
        }
        \questionandanswer[]{
            请找出在2018年未上过任何一个课程段的每名学生的ID和姓名。
        }{
            $\Pi_{(ID, name)}(student) - \Pi_{(ID, name)} (\sigma_{year="\text{2018}"}(sec\_course) \bowtie takes \bowtie student)$
        }
    \end{enumerate}
\end{enumerate}
\end{document}