資訊處理 102 年資料庫應用考古題

資料倉儲常用維度模式（Dimensional Model）來建置，而維度模式的設計最怕出現 緩慢改變維度（Slowly Changing Dimension）問題。請舉例說明何謂緩慢改變維度 問題。（10 分）

請解釋一個屬性之定義域（domain）與定義域限制（domain constraint）。（10 分） 請問一個屬性之定義域和資料庫之輸入錯誤資料免疫力（input error immunity）之 間有何關係？（10 分）

已知一個資料庫，其關連（relation）的屬性（attribute）之間，有以下的關係。有底 線者為該關連的主鍵屬性（key attribute）。 R(r1, r2) S(s1, s2) T(s1, t1, t2) 其中s1 就是relation S 的s1。 U(u1, u2, u3, u4) 其中u1 references r1，u2 references s1。 V(r1, v1) 其中r1 就是relation R 的r1。 除了上述所附註說明的屬性之外，其餘屬性互相之間並沒有任何關係。根據以上資料， 試推測此資料庫的實體-關係綱目圖（ER schema diagram）該是如何？請繪出其ER schema diagram，並說明原因。圖中需註明所有能推知的基數比（cardinality ratio）， 如1:1、1:N、M:N 等等。（15 分）

請舉例說明何謂資料庫的Delete Anomaly。（10 分）

在圖一中，有一個數量比（cardinality ratio）為一對多（1:N）的二元關係種類 （binary relationship type）R，而參加該關係種類之兩個實體種類（entity types）分 別為E1（X, Y, Z）和E2（U, V, W），其中X 為E1 之主鍵（primary key），U 為 E2 之主鍵，R 有一屬性A，今欲將該關係種類映至（mapping to）關聯式資料模式 （relational data model），在正常情況下，請問： 我們應該將E1 的X 或E2 的U 拷貝到對方（以Ei 表示），當作Ei 的一個欄位以 為其外來鍵（foreign key）？（5 分） 請敘述如此拷貝之原因？（10 分） 請問A 應該被放置到E1 或E2 中？請說明之。（5 分） E1 E2 R 1 N X Y Z U V W A 圖一 一個二元關係種類R 與參加該關係種類之兩個實體種類E1 和E2

試回答以下有關DBMS user 的問題： Tool developer  主要是做什麼工作，試舉例說明。（5 分） Parametric end user  是如何使用系統，試舉例說明。（5 分） Application programmer  是做什麼工作，試說明之。（5 分）

請說明資料庫標準IDEF1 與IDEF1X 兩者的主要差異。（10 分）

兩個關聯綱要（relation schema）R（X, Y, Z）和S（U, V, W）具有聯集相容性 （union compatible）才可以聯集，請問甚麼是聯集相容性？（10 分） 請從集合論（set theory）角度定義差集（set difference），而R（X, Y, Z）和S （U, V, W）兩者之間必須具備甚麼特性，才能進行差集之執行？（10 分）

某關連R(A, B, C, D, E, F, G) 的屬性之間有以下的關係。其中“” 是functional dependency。 AB CE，F E，D B，G B 試推導（inference）出屬性之間的functional dependencies，並指出整個關連的key attribute 應為何者。（10 分） 請將此關連作第二正規化（second normal form），指明各關連的key attribute 是 何者。（5 分） 請繼續將的結果作第三正規化（third normal form），指明各關連的key attribute 是何者。（5 分）

請寫出下列SQL 語法的答案：  SELECT * FROM ORDER_ITEM WHERE ExtendedPrice BETWEEN 100 AND 200 ORDER BY OrderNumber DESC;（10 分） SELECT COUNT(*) AS SKU_Count, SUM(Price) AS TotalRev, SKU FROM ORDER_ITEM GROUP BY SKU HAVING SUM(Price) = 50;（10 分） ORDER_ITEM OrderNumber SKU Quantity Price ExtendedPrice 1000 201000 1 300 300 1000 202000 1 130 130 2000 101100 4 50 200 2000 101200 2 50 100

請問在SQL 語法中，和關聯代數（relation algebra）之選擇（selection）、投影 （projection）、卡迪氏乘積（Cartesian Product）、差集（set difference）與聯集 （union）分別對等（等效）之語法項目或結構為何？請以R（X, Y, Z）與S（U, V, W）為例一一列舉說明之，但是所列舉之例子須符合SQL 語法，必要時請自行 假設條件，但須清楚說明該條件。（20 分） 102年公務人員升官等考試、102年關務人員升官等考試 102年交通事業郵政、港務、公路人員升資考試試題 等別(級)： 薦任 類科(別)： 資訊處理 全一張 （背面）

已知有一手機製造公司資料庫綱目（database schema）如下： 工程師（編號，名字，年齡，性別，薪水） 產品（代號，名目，年銷售量，售價） 設計（編號，代號） 請用SQL 回答下列問題： 列出公司所有男工程師的平均薪水。（5 分） 對於沒有參與任何一項產品設計的工程師，或者所參與設計的產品年銷售量低於 1 萬隻的，列出這些工程師的名字和年齡。（10 分） 針對年銷售量高於20 萬隻的每一項產品，且參與設計此產品的工程師數目不超 過5 人的，列出其產品名目和工程師的平均薪水。（10 分） 102年公務人員高等考試三級考試試題 類 科：資訊處理 科 目：資料庫應用 全一張 （背面）

請比較資料正規化（Normalization）與去正規化（Denormalization）的優缺點（請 依下表格式在試卷上作答）。（8 分） 比較 優點 缺點 正規化 去正規化 102年公務人員特種考試關務人員考試、102年公務人員特種考試稅 務人員考試、102年公務人員特種考試海岸巡防人員考試、102年公 務人員特種考試移民行政人員考試、102年特種考試退除役軍人轉 任公務人員考試及102年國軍上校以上軍官轉任公務人員考試試題 類(科)別： 資訊處理 全一張 （背面） 六、已知下列表格的功能相依性（Functional Dependencies）如下。請分4 步驟依序完成 正規化的工作：一階正規化二階正規化三階正規化Boyce-Codd 正規化。 最後在中說明表格的主鍵（Primary Keys）。（16 分） 學號 生日 年紀 課號 授課教授開課系名 主修系名選課指導教授成績 112233 80.8.4 22 歲 24680 林教授 工工系 工工系 I 教授 88 223344 79.9.1 23 歲 24680 林教授 工工系 運管系 T 教授 84 334455 80.5.2 22 歲 13579 李教授 管科系 資財系 F 教授 79 112233 80.8.4 22 歲 24680 林教授 工工系 管科系 M 教授 88 學號Æ生日； 生日Æ年紀； 課號Æ授課教授； 授課教授Æ開課系名； （學號，課號）Æ成績； （學號，主修系名）Æ選課指導教授； 選課指導教授Æ主修系名； 七、為維持資料庫的正常運作，交易資料的同步控制與復原裡常常希望交易資料能具有單元 性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔離性（Isolation）、永久性（Durability） 四大性質。請解釋此四大性質的意義。（16 分） 八、請說明為何線上交易處理（On-Line Transaction Processing, OLTP）常用資料庫儲存 正規化資料，而線上分析處理（On-Line Analytical Processing, OLAP）常用資料倉 儲儲存去正規化資料。（10 分）

有兩個關聯R（X, Y, Z）與S（U, V, W）要相結合（join），假設R 共有TR 筆紀 錄，分別存放在BR 個磁碟區塊（block）中，S 共有TS 筆紀錄，分別存放在BS 個磁碟區塊中，而BR >> BS>0，且暫時存放R 和S 磁碟區塊資料之記憶體磁碟緩 衝區（disk buffer in memory），共可存放n 個磁碟區塊，BS>n>1，若資料庫管理 系統（DBMS）評估處理方式後，決定以巢狀迴圈結合（nested-loop join）方式處 理R join S on X=U。 請說明DBMS 之查詢處理器如何處理該結合，才能將該巢狀迴圈結合方式最佳 化，而對磁碟所存取之磁碟區塊總數量會最少？（註：同一個磁碟區塊若被存 取H 次，則總數量會加上H，而不是1，亦請保留一個磁碟區塊大小之記憶體 磁碟緩衝區，當作輸出處理結果之輸出緩衝區）（10 分） 請問對磁碟所存取之區塊總數量為何？請導出其結果，並解釋其意義。（10 分）

Tr1 和Tr2 是二個交易（transaction）。某次執行程序（schedule）如下：假設X 和Y 在硬碟裡的初始值是X=1000，Y=1000。 Time Transaction Tr1 Transaction Tr2 t1 read X t2 read Y t3 X=X－1000 t4 read X t5 write X t6 Y=X＋1000 t7 write Y 請問按以上執行方式，此執行程序（schedule）是否為serializable？（5 分） 如果Tr1 和Tr2 按Two-phase locking protocol 執行，請說明系統會如何進行？ （10 分） 如果此程序是按time-stamping protocol 執行，且Tr1 在Tr2 之後才進入系統 （亦即，TimeStamp(Tr1) > TimeStamp(Tr2))。說明上面程序的執行結果是如何。 （10 分）