高考申論題
106年
[資訊處理] 資料庫應用
第 一 題
📖 題組：
考慮下列關聯資料表： 教務資料(教授姓名, 教授工作證號碼, 研究室編號, 研究室所在建築物, 課程編號, 課程名稱, 教室所在建築物, 教室編號, 修課成績, 學生姓名, 學生證號碼) 該關聯資料表「教務資料」有以下限制： 每位教授的教授工作證號碼是唯一的；每位學生的學生證號碼是唯一的；每門課的課程編號是唯一的；每間研究室的研究室編號是唯一的；每間教室的教室編號是唯一的。 每位教授都分配有一間且僅有一間研究室，每一間研究室可供給零位以上教授使用。 每門課由一位且僅由一位教授上該門課，每位教授至少上一門課。 每位學生至少修一門課，每門課有零位以上學生修該課程。 每門課只會在一間教室上課，每間教室都可供零門課以上使用。 修課成績指某位學生修某門課的成績。
考慮下列關聯資料表： 教務資料(教授姓名, 教授工作證號碼, 研究室編號, 研究室所在建築物, 課程編號, 課程名稱, 教室所在建築物, 教室編號, 修課成績, 學生姓名, 學生證號碼) 該關聯資料表「教務資料」有以下限制： 每位教授的教授工作證號碼是唯一的；每位學生的學生證號碼是唯一的；每門課的課程編號是唯一的；每間研究室的研究室編號是唯一的；每間教室的教室編號是唯一的。 每位教授都分配有一間且僅有一間研究室，每一間研究室可供給零位以上教授使用。 每門課由一位且僅由一位教授上該門課，每位教授至少上一門課。 每位學生至少修一門課，每門課有零位以上學生修該課程。 每門課只會在一間教室上課，每間教室都可供零門課以上使用。 修課成績指某位學生修某門課的成績。
📝 此題為申論題，共 4 小題
小題 (一)
試依前述限制，描述所有可能的功能相依性（functional dependency）。（10 分）
思路引導 VIP
看到這題首先應逐句分析題目的「業務規則（Business Rules）」，將「唯一性限制」與「一對一／多對一對應關係」轉換為功能相依（X → Y）。接著，留意由多個屬性組合成的複合鍵（如成績由學生與課程共同決定），最後再檢查是否有隱含的傳遞相依（Transitive Dependency）。
小題 (二)
試問如何以功能相依性的規則，依前述限制來決定出關聯資料表「教務資料」的主要鍵（primary key）。（10 分）
思路引導 VIP
本題測驗關聯式資料庫設計的核心基礎：如何從語意限制中萃取出「功能相依性（Functional Dependency, FD）」，並以此推演候選鍵與主鍵。解題時應先逐條將文字敘述轉為符號化的 FD，接著尋找「未曾出現在 FD 右側（不會被其他屬性決定）」的屬性作為主鍵的必備元素，最後透過屬性閉包（Attribute Closure）證明其能決定所有屬性即可。
小題 (三)
請判定上述關聯資料表「教務資料」是否有符合第三正規化之要求，如不符合的話，試問將如何修改使其能符合第三正規化之要求，並標示出修改後每一關聯資料表的主要鍵（primary key）。（10 分）
思路引導 VIP
看到正規化題目，首先根據題意列出所有的功能相依（FD），接著推導出原資料表的主鍵（Primary Key）。透過檢驗是否存在「部分相依（違反2NF）」或「遞移相依（違反3NF）」來判定其正規化程度，最後依據FD將原表分解成符合3NF的多個關聯綱目，並記得標示主鍵。
小題 (四)
試請依據(三)小題已修改成符合第三正規化要求後之關聯資料表，寫一 SQL 程式片段，依學生證號碼由小而大的順序，輸出每一位學生的學生證號碼、學生姓名，及其所修的每一門課的課程名稱與所獲得的成績。（10 分）
思路引導 VIP
先根據業務規則推導出符合 3NF 的關聯綱目（至少需包含「學生」、「課程」與「修課」三個表），確認所需查詢欄位的分布位置。接著使用 JOIN 語法將資料表透過主鍵與外鍵關聯，最後加上 ORDER BY 滿足依學生證號碼排序的條件。