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DSE ICT｜關聯式資料庫與 SQL 配套練習（第三份・完整性與效率）
DSE ICT｜關聯式資料庫與 SQL 配套練習（第三份・完整性與效率）
由 1 000 列交易表算出 UPDATE 與 DELETE 的影響列數，再逐級判斷 1NF、2NF、3NF，最後比較索引與連接成本。
先做題，後對答案 建議四十分鐘；正規化題先寫出相依鏈，效率題先算列數再判斷哪個方案較快。
01 本卷資料（做完才看答案）
| 項目 | 內容 |
|---|---|
| 題數 | 10 題 |
| 建議時間 | 約 40 分鐘 |
| 難度分佈 | 基礎 4 · 進階 3 · 挑戰 2 · 錯題重練 1 |
| 對應章節 | 所屬章節：DSE ICT｜關聯式資料庫與 SQL |
| 適用年級 | 中五（S5）ICT |
02 題目（10 題）
- 基礎Sales 表有 1 000 列，其中 cat = ‘A’ 有 250 列。執行 `UPDATE Sales SET price = price * 1.1 WHERE cat = ‘A’;` 會影響幾列？其餘列會變嗎？
- 基礎同一張 1 000 列的 Sales 表，執行 `DELETE FROM Sales WHERE year < 2020;`，year < 2020 有 180 列。刪除後剩幾列？
- 基礎第一正規化（1NF）要求每一格儲存甚麼？把「電話」一欄寫成 “9123 4567, 9876 5432” 違反了哪一條？
- 基礎外鍵與主鍵在「可否重複」上有何分別？刪除被引用的父列時，資料庫通常會怎樣做？
- 進階選課表的主鍵是（student_id, course_id），而 course_title 只由 course_id 決定。這違反第幾正規化？應該怎樣拆？
- 進階講師表的主鍵是 teacher_id，而 dept_name 只由 dept_code 決定，dept_code 又相依於 teacher_id。這是哪一種相依、違反第幾正規化？
- 進階索引欄的選擇性（selectivity）怎樣計？某欄 1 000 列中有 250 個不同值，選擇性是？選擇性高還是低較適合建索引？
- 挑戰B-tree 索引每個節點可放 100 個鍵（fan-out 100）。1 000 列的索引樹最少幾層？一層與兩層分別可覆蓋多少列？
- 挑戰兩表分別 1 000 及 500 列。Nested loop join 最多要做多少次比較？若改用 hash join（先建雜湊表再掃描），大約多少次？
- 錯題重練錯題重練：有同學說「索引越多，查詢一定越快，所以每欄都建索引」。正確講法？
03 答案與一句解說
| 題號 | 答案 | 一句解說 |
|---|---|---|
| 1 | 影響 250 列；其餘 750 列價格不變 | UPDATE 只改 WHERE 命中的列，未命中的列完全不動；影響列數可直接用 SELECT COUNT(*) 預核。 |
| 2 | 剩 820 列 | 刪除列不會刪欄，剩餘列數 = 1 000 − 180。 |
| 3 | 每格只存一個原子值（不可再分）；該欄違反 1NF，屬多值屬性 | 一格放兩個號碼就無法用單一條件篩選或加索引，查詢會變成字串比對。 |
| 4 | 主鍵不可重複、外鍵可以重複；刪父列會被拒（RESTRICT）或連帶處理（CASCADE／SET NULL），視設定 | 這就是參照完整性（referential integrity）：不允許出現指向不存在父列的孤兒列。 |
| 5 | 違反 2NF（部分相依）；把 course_id、course_title 拆成獨立的 Course 表 | 2NF 要求非主鍵欄完全相依於整個主鍵，只靠主鍵一部分就成立的要另立一表。 |
| 6 | 遞移相依（teacher_id → dept_code → dept_name），違反 3NF；把部門另立一表 | 3NF 要求非主鍵欄不可經另一個非主鍵欄間接決定，否則改一個部門名要更新多列。 |
| 7 | 選擇性 = 不同值 ÷ 總列數 = 250 ÷ 1 000 = 25%；高選擇性（接近 1）較適合 | 選擇性低代表一個值命中大量列，索引掃描反而不如全表掃描。 |
| 8 | 2 層；一層覆蓋 100 列，兩層覆蓋 10 000 列 | 100 的 1 次方 100 少於 1 000，2 次方 10 000 才夠，所以樹高 2。 |
| 9 | Nested loop 最多 1 000 × 500 = 500 000 次；hash join 約 1 000 + 500 = 1 500 次 | Nested loop 是每列對每列；hash join 建表加掃描各一次，所以是線性相加。 |
| 10 | 不是；索引加快讀取但拖慢 INSERT／UPDATE／DELETE、佔用儲存，亦可能不被優化器選用；只在高選擇性且常作條件或連接的欄建 | 每次寫入都要同步更新所有相關索引，索引過多會令寫入成本與儲存空間一齊上升。 |
04 做完之後怎樣跟進
- 對完答案，只重做錯的那幾題，並在錯題旁寫出錯在哪一步（公式、單位還是抄錯數）。
- 同一題隔兩日再做一次；兩次都對才可以移到下一份練習。
- 家長只需看答案欄與解說欄，不必逐題講解。
本卷題目與答案由 TutorZone 團隊原創編寫，並非任何學校、出版社或考試局的試題；數值與答案均以程式核算。