二、請描述關聯式資料庫模型的組成要素 概念（Basic Constructs or Concepts （Operations）；說明關聯式資料庫查詢語言 器 （ Query Processor Optimization）？（25分)

一、因應大數據時代的來臨，日前各大學紛紛成立校務行政辦公室，以整合 校內各式各樣的資料，其中一所大學的校務行政電腦化中的「教務資料 庫」，經系統分析後，得到如下需求： 1.此大學由幾個學院（SCHOOL）如文學院、工學院與資電學院等學院 組成，每個學院有學院代碼（sch-id）與學院名稱（sch-name），學院 代碼可區別不同的學院，每一學院有一院長，由一教授擔任。 2.一個學院由許多學系（DEPARTMENT）組成，每一學系有系代碼 （dept-id）、系名稱（dept-name），系代碼可區別不同學系；一個學系 會開許多課程（COURSE），但一課程僅由一學系開授，每一課程有 課程代碼（crs-id）、課程名稱（crs-name）、課程說明（crs-descript） 及課程學分數（crs-credit），課程代碼可區別不同課程。 3.一學系有許多學生（STUDENT），每個學生有學生代碼（stud-id）、學 生姓名（stud-name）與學生電子信箱（stud-email），其中有學生可能 會有多個電子信箱，學生代碼可區別不同學生。 4.一學系由許多教授（PROFESSOR）組成，一教授僅隸屬於一學系， 每一教授有教職員工代碼（prof-id）、教職員工姓名（prof-name）與教 授職等（prof-rank），教職員工代碼可區別不同教授。5.一教授可以開許多門課，但一門課只能由一教授開課；一教授可以指 導多個學生，但一個學生僅被一個教授指導。 6.一學生可以修許多的課程，一課程也可由許多學生來修，每一學生修 的課程有一成績（grade）。 請畫出此「教務資料庫」實體關聯（Entity-Relationship, ER）綱要 （Schema），包括實體型態（Entity Types）、關聯型態（Relationship Types） 與限制（Constraints）。（25 分）

三、關聯式資料庫為了快速存取，常會使用主鍵（Primary Key)來建立索引 (Indexes )，在動態的多層索引（Dynamic Multilevel Indexes )常使用B-tree資料結構來建立主鍵的索引，晝出如下圖(A) order 3的B-tree加入 (Insert) 一筆資料，主鍵為62的B-tree ；晝出如下圖(B) order 3的B-tree 刪除（Delete) —筆主鍵為30的資料後的B-tree。（25分）(A)(B)

四、給予一關聯綱要R = {A, B, C, D, E, F, G, H, I, J}及一組功能依附性 (Functional Dependencies) F =,，R 的鍵值(Key )為何？將 R分割（Decompose) 至那一正規格式（Norm Form )可以刪除遞移依附性（Transitive Dependency)，並請分割至此正規格式。（25分）

四、關聯式資料庫雖然被廣為使用，但是不同類型的資料庫也日漸受到重視，其中包含文件資料庫（Document Database）和圖形資料庫（Graph 。請針對此兩種類型，分別提供一個代表性的系統軟體，並詳 Database） 述該軟體處理的資料型態為何，以及舉例說明合適的應用場景。 （25 分）

三、假設資料庫系統中定義了下列兩個表格，其中屬性 Bid 代表書籍編號，屬性 Uid 代表使用者編號，且表格中的所有屬性皆為字串（varchar）型態：BOOK（Bid, Title, Author）BORROWER（Uid, Bid, Date）另外觀察到本系統的使用者經常需要執行下述 SQL 查詢句：select Uid, Titlefrom BOOK, BORROWERwhere BOOK.Bid = BORROWER.Bid;假設系統中原本並沒有定義任何索引，而我們希望利用樹狀結構的索引（如 B+-tree 或 B-tree）來提升上述 SQL 的查詢處理效率。首先，請以SQL 標準語法為上述的一個或兩個表格的特定屬性定義索引，並詳述你選擇為那些屬性定義索引的理由。其次，請自行設計合適的資料範例，針對你所定義的一個或數個索引具體畫出對應的樹狀結構，並以該實例說明你所設計的索引結構如何提升上述 SQL 句的查詢效率。 （25 分）

二、假設在某關聯式資料庫中定義了一個 BOOK 表格，其中包含三個字串型態的屬性，分別為 ISBN、Title、Author。若資料庫管理者為該表格的Author 屬性建立了一個索引（Index） ，且該索引是依照 B+-tree 的結構所建立。首先請列舉數筆範例資料，然後描繪出對應的索引結構。接著，請說明此索引有助於提升下述那個查詢句的查詢效率，並詳述你的理由：（25 分）●查詢句一：select Author from BOOK where Title = ‘相對論’;● 查詢句二：select Title from BOOK where Author = ‘Einstein’;

一、假設我們要為某政府機關設計一個資料庫系統，以管理該機關發包的各項工程與相關資訊，經分析後得到下列需求：●每項工程案需要記錄其工程編號、工程名稱、發包日期與施作地點，而且工程編號不可重複，以用來辨識不同的工程案。●每個廠商皆須登記其統一編號、公司名稱、聯絡人姓名與電話。●一個工程案只能由一位廠商承包，但一位廠商可以承包多個工程案。●每個工程案只會由機關內的一位員工負責，但一位員工可以負責多件工程案。每位員工需記錄其員工編號、員工姓名、職稱與部門名稱，且每位員工的編號皆不同。●有些工程在執行過程中可能會進行多次查核，每次查核需記錄查核日期與查核結果，且查核紀錄的唯一識別方式是「工程編號」和「查核日期」的組合。請根據上述所有需求畫出一個實體關係圖（Entity-Relationship Diagram,ER Diagram），注意圖中必須標明實體集合（Entity Set）、關係集合（Relationship Set）、屬性（Attribute）、主鍵（Primary Key）和對應數量限制（Mapping Cardinality）等。另外，請特別使用弱實體集合（Weak Entity Set）來表示查核資料，並詳述弱實體和一般實體的不同之處為何，以及你的表示法傳遞了什麼特別的資料限制或意義。 （25 分）

(二)請在不使用子查詢（subquery）的條件下，重新撰寫這個指令以完成同樣的工作，並論述這二種寫法的優缺點。（15 分）

(一)請說明此指令所要完成的工作，並論述應如何設定這二個檔案的次要 索引（secondary index） ，才能讓這個指令有較好的執行效率。 （10 分）

三、在建置資料庫時，請說明啟動器（trigger）的用途，並分別列出使用啟動 器的一個優點和一個缺點，然後對此優缺點進行論述。（15 分）

114年 - 114 高等考試_二級_資訊處理：高等資料庫設計#131593

113年 - 113 高等考試_二級_資訊處理：高等資料庫設計#123072

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103年 - 103 高等考試_二級_資訊處理：高等資料庫設計#43073