資訊處理 105 年資料庫應用考古題

有一個二層次顧客/伺服器結構的關聯式資料庫管理系統（Two-Tier Client/Server Architecture for RDBMS），在顧客端（Client Side）和伺服器端（Server Side）之間， 使用ODBC（Open Database Connectivity）運作 請說明在Client Side 和Server Side，如何劃分資料庫系統相關軟體。（10 分） 何謂ODBC？（5 分） 使用一個查詢請求（Query Request）為例，說明ODBC 如何在Client Side 和Server Side 之間運作。（10 分）

某一資料庫系統內有下列兩個資料表： 課程資料表（實底線欄位為主鍵、虛底線欄位為外鍵） 課程編號 名稱 教室 教師編號 時間 S01 資料庫 316-S P01 09:00 S02 網路 316-S P02 13:00 S03 多媒體 322-D P01 13:00 教師資料表（實底線欄位為主鍵、虛底線欄位為外鍵） 教師編號 姓名 辦公室編號 職等 P01 王教授 F12 A P02 張教授 D02 B 試寫出一個SQL 指令，將課程資料表中，王教授在教室322-D 的課程時間更改為 09:00。（15 分） 試寫出一個SQL 指令，透過課程及教師資料表，查詢所有在教室316-S 上課的教 師資料。（10 分）

某市政府希望透過網路來處理市民的反映問題，經過訪談和分析後，獲得以下需求： 1.陳情案（Case）：必須記載陳情人的電子郵件信箱（email）和姓名（name）、陳情 時間（dateTime）、主旨（title）、內容（content）和附檔（files）。其中陳情人的電 子郵件信箱、姓名和陳情時間合起來為唯一，附檔可有多個。 2.局處（Division）：必須記載局處名稱（dName）和首長姓名（director）。其中局處 名稱為唯一，且每一陳情案可能會分配給數個相關局處來處理。 3.員工（Employee）：必須記載員工編號（eId）、姓名（eName）和身分證字號（pId）。 其中員工編號和身分證字號均為唯一，且一位員工剛好屬於一個局處。員工一定是 以下兩種身分中的一種：行政員工（Admin）和技術員工（Tech），行政員工要記 載其職級（level），技術員工則要記載其技術能力（expertise）。此外，一個陳情案 會由一位行政員工來總負責（Handles）。 請依以上需求敘述，畫出其實體關係圖（Entity Relationship Diagram），員工的分 類請使用繼承（Inheritance）來表示。（20 分） 請將的實體關係圖轉成關聯綱目並指出主鍵、外鍵，以及外鍵的參考關係。（10 分）

假設你為某醫院設計資料庫以記錄該醫院的相關資料，其資料需求（Data Requirements） 如下： z 相關的基本實體（Entities）為員工、病人、行政工作及小孩。 z 員工、病人及小孩，三集合中任二集合之交集均為空集合。 z 每一位員工可能是一位醫生、一位技師或是一位行政人員； 醫生、技師及行政人員，三集合中任二集合之交集均為空集合。 z 每位醫生可治療多位病人，但每位病人僅由一位醫生負責治療。 z 每次醫療檢驗包含一位病人及一位技師。 z 每一位技師對每一位病人至多做一次醫療檢驗，當然，每一位技師可為很多病人 做醫療檢驗，而每一位病人亦可由不同的技師做不同的醫療檢驗。 z 每一位行政人員至少須參與一項行政工作，至多參與三項行政工作。 z 每一項行政工作至少須由二位行政人員參與，至多五位行政人員參與。 z 每一位員工可以擁有很多小孩，且每一個小孩必定屬於某一位員工所擁有，而所 有小孩必須加上員工的鍵（Key）才可區分所有小孩。 根據上述之資料需求，請繪出該醫院資料庫之擴充式實體關係圖EER（Enhanced Entity-Relationship）Diagram，結構限制（Structural Constraints）請使用一對整數（至 少，至多）方式表示，若至多沒有限制，則使用*表示。（30 分） 105年公務人員特種考試關務人員考試、 105年公務人員特種考試身心障礙人員考試及 105年國軍上校以上軍官轉任公務人員考試試題 全一張 （背面） 考試別： 關務人員考試 等 別： 三等考試 類 科： 資訊處理 科 目： 資料庫應用

某公部門計劃開發一套資料庫應用系統，其需求如下所述： 此部門在各地有多個辦事處，每個辦事處皆有名稱、負責事項、以及多位駐處同 仁（其中一位為此辦事處主任，其開始擔任主任之日期需記載）；此外，每個辦事 處皆擁有多間辦公室（每間辦公室皆有編號與配置人數）。 每個辦事處皆負責許多工作業務，每個業務皆有名稱、編號、所在辦公室、以及 多位參與同仁（其中一位為此業務負責人）。 每位同仁皆有姓名、編號、職等、地址、性別、出生日期等資料，每位同仁皆派 駐於一個辦事處並配置於一間辦公室，但可以參與多個（屬於同一辦事處的）業務。 試針對上述需求，描繪出實體關係圖。（15 分） 試依據實體關係圖，設計出此系統的資料表。（10 分）

考慮以下記載討論版文章的關聯： R(發表人id, 發表人姓名, 發表時間, 主旨, 內容, 字數, 回應發表人id, 回應發表時 間) 函數相依（functional dependency）以→表示，包含於（is the subset of）以⊆表示： 發表人id→發表人姓名 {發表人id, 發表時間}→{主旨, 內容, 回應發表人id, 回應發表時間} 內容→字數 {(回應發表人id, 回應發表時間)}⊆{(發表人id, 發表時間)} 請推論出以上關聯R 的主鍵和外鍵，推導過程必須列出。（6 分） 請將關聯分解成第二正規式（Second Normal Form, 2NF）但不滿足第三正規式 （Third Normal Form, 3NF），請指明主鍵、外鍵和其參考關係。（7 分） 請將關聯分解成第三正規式，請指明主鍵、外鍵和其參考關係。（7 分）

若已知一個關聯綱目（Relation Schema）R 及其功能相依性（Functional Dependencies） 之集合F，欲找出R 所有的鍵（Keys）之方法有二個要點如下： R 中某一屬性若從未在F 中任一個功能相依性的右手邊出現過，則此屬性必為鍵 （Key）之一部分。 R 中某一屬性若僅在F 中之功能相依性的右手邊出現，則此屬性必不為鍵（Key） 之一部分。 一個功能相依性X →Y，X 代表左手邊，Y 代表右手邊，請說明此二個要點成立之 原因為何？（20 分）

在ANSI/SPARC 三層資料庫系統架構的每一層，都可以分割成資料及綱要 （schema），因此完整的資料庫綱要也分成三層，試說明並舉例描述此三層資料庫綱 要。（25 分）

考慮以下記載討論版文章的關聯： Member(mId, mName, email) // 會員(編號, 姓名, 電子郵件信箱) Post(pId, mId, dateTime, title, pContent) // 文章(文章id, 作者編號, 日期時間, 主旨, 內容) 105年公務人員高等考試三級考試試題 全一張 （背面） 類 科：資訊處理 科 目：資料庫應用 Reply(pId, rId, rmId, dateTime, rContent) // 回文(文章id, 回文id, 回文作者編號, 日期時間, 內容) 其中主鍵以底線表示，外鍵如下： Post(mId)參考到Member(mId) Reply(pId)參考到Post(pId) Reply(rmId)參考到Member(mId) 請用一個SQL 查詢句(Queries)回答以下每一個查詢： 列出2016 年有PO 過文章（即出現在Post 關聯裡）的會員之會員編號和姓名。（5 分） 對於每一篇PO 文，列出其pId, PO 文時間，PO 文作者姓名，以及在2016 年被回 應的次數。（8 分） 列出有原作者回應的PO 文之pId, title 和作者姓名。（7 分） 找出PO 文中（即出現在Post 關聯裡）的內容有疑似西元日期的文章之pId, title, PO 文作者姓名。所謂疑似西元日期是指出現連續四個數字，且第一個數字為1 或2， 或是（連續）數字前有西元或公元的字眼。（10 分）

已知關聯綱目（Relation Schema）R = {A，B，C，D，E}，其功能相依性（Functional Dependencies）之集合F = {AC →E，AC →D，BC →D，ACD →BE} 試問R 所滿足之最高正規型式（Normal Form）為何？請說明原因。（10 分） 試問F 之最小集合（Minimal Set）為何？請解釋每一步驟。（15 分）

在現今處理巨量資料（Big Data）成為常態的時代，傳統關聯式資料庫常顯得力不從 心，於是新的資料儲存解決方案應運而生，其中NoSQL 即為知名的解決方案之一： 試說明NoSQL 的特性。（10 分） 試說明NoSQL 的種類並針對每一種類舉一實例。（15 分）

MongoDB 是目前使用愈來愈普遍的NoSQL 資料庫管理系統，NoSQL 的主要特色包 括Schemaless, eventual consistency 和horizontal scaling 請說明Schemaless, eventual consistency 和horizontal scaling 的意義。（10 分） 假設你有一個order(訂單)的collection，包含四個欄位：cust_id(顧客id), product(產 品), amount(金額), type(產品型態)，以下Mongo 查詢句可用來找出衣服(clothing) 類產品總購買金額超過10,000 元的顧客之顧客id 和衣服類產品購買總金額： db.orders.aggregate( [ { $match: {type: “clothing”}} { $group: { _id: “cust_id”, total: { $sum: “amount”} } } { $match: {total: { $gt: 10000}}} ]) 請仿以上MongoDB 語法，找出購買金額超過1,000 元的訂單中，各類產品的總購買 金額。（10 分）