Aufgabe - fbi.h

Prof. Dr. Stephan Karczewski
Beispielaufgaben Datenbanken I
Name:.............................................................. Matrikelnummer:............................................
Aufgabe
1
Max. Pkte. 10
Ihre Pkte.
2
15
3
15
4
15
5
15
6
15
7
15
Gesamt
100
Aufgabe 1 Grundlagen (10 Punkte)
a) Erläutern Sie kurz (3 Argumente), warum Datenbanksysteme besser geeignet sind, große
Datenmengen zu speichern als Dateisysteme
b) Benennen Sie die Ebenen der Datenbankarchitektur und erläutern Sie kurz (max. 1 Satz),
wozu jede Ebene dient.
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Name:.............................................................. Matrikelnummer:............................................
Aufgabe 2 B-Baum (15 Punkte)
Gegeben sei der folgende B-Baum der Ordnung n = 2:
27
8 19
2 3 4 6
10 12 14 17
33 42
21 22 23 25
28 31
35 39
45 49
a) Zeichnen Sie den B-Baum nach Löschen des Schlüssels 31 auf.
b) Fügen Sie in den B-Baum folgenden Schlüssel ein: 18 und zeichnen Sie anschließend den
entstehenden Baum auf.
Zwei Zusatzpunkte können Sie erwerben, wenn Sie in b) den Ergebnisbaum aus a)
verwenden.
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Aufgabe 3 Datenmodellierung (15 Punkte)
Gegeben sei die folgende informelle Beschreibung:
Ein Material zeichnet sich durch die Attribute Materialnummer, Name und Gewicht aus.
Materialien können aus mehreren Materialien bestehen oder auch nicht. Materialien können
Bestandteil von mehreren Materialien sein oder auch nicht. Für Bestandteile wird die Anzahl
gespeichert. Es gibt Metalle und Holz als spezielle Materialien. Es gibt noch weitere spezielle
Materialien, die jedoch (noch) nicht im Modell aufgenommen sind. Metalle haben als
zusätzliche Eigenschaften Biegefähigkeit, Holz hat zusätzlich die Dichte. Es gibt auch
gemischte Holz-/ Metall-Materialien.
Entwickeln Sie zu der oben genannten Beschreibung ein Entity-Relationship-Modell mit
Entitäts-Typen, Relationship-Typen, Attributen und Kardinalitäten in Tupelschreibweise.
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Aufgabe 4 SQL (15 Punkte)
In einer relationalen Datenbank seien die folgenden Tabellen gegeben:
TIER:
TNR
1
2
3
4
5
TNAME
Benno
Hasso
Karla
Frieda
Chita
FUTTERMITTEL:
FNR
1
2
3
4
ART
Orang-Utah
Zebra
Gorilla
Giraffe
Schimpanse
FNAME
Banane
Apfel
Hafer
Gerste
ALTER
9
8
15
12
7
PREIS
2,50
2,00
2,20
1,80
TAGESRATION: TNR
1
1
2
3
5
3
FNR
1
2
3
1
1
2
Menge
10
5
3
20
8
7
VORRAT
200
500
100
150
Für die folgenden Teilaufgaben ist jeweils
der passende SQL-Befehl zu formulieren
und die Bildschirmausgabe anzugeben.
a) Gib das mittlere Alter aller Tiere an, die Bananen fressen.
SQL-Ausdruck:
Ergebnis:
b) Gib die Nummern und Namen der Tiere aus, die wenigstens 10 Bananen fressen und älter als12
Jahre sind.
SQL-Ausdruck:
Ergebnis:
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Aufgabe 5 Relationenalgebra (15 Punkte)
Für die folgende Aufgabe gelten die Tabellen aus Aufgabe 3.
a) Formulieren Sie den passenden Ausdruck der Relationenalgebra
und geben Sie das Ergebnis an zu der folgenden Anfrage:
Gib die Nummer und Namen der Futtermittel aus, die von Gorillas gefressen werden und
deren Preis größer als 2 ist.
Ausdruck der Relationenalgebra:
Ergebnis:
b) Wandeln Sie den folgenden SQL-Befehl in einen äquivalenten Ausdruck der
Relationenalgebra um
und geben Sie das Ergebnis an zu der folgenden Anfrage:
select FNAME, PREIS from FUTTERMITTEL
where FNR in
(select FNR from TAGESRATION
where ANZAHL < 6
and TNR in (select TNR from TIER
where ALTER < 10
)
)
Ausdruck der Relationenalgebra:
Ergebnis:
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Aufgabe 6 ER-Modell -> Relationales Modell (15 Punkte)
Ein Land besitzt die Attribute LNR (Primärschlüssel), LNAME und EINWOHNERZAHL.
Ein Produkt besitzt die Attribute PNR (Primärschlüssel), PNAME und GEWICHT.
Länder exportieren verschiedene Produkte, mindestens aber eines. Ein Produkt wird entweder
von keinem oder mehreren Ländern exportiert. Jeder Export findet über einen bestimmten
Zeitraum statt.
a) Modellieren Sie den o.a. Sachverhalt in einem ER-Diagramm mit Kardinalitäten in TupelSchreibweise.
b) Wandeln Sie das ER-Diagramm in ein Relationenmodell um, indem Sie die „create
table“-Befehle (inkl. Schlüssel- und Fremdschlüssel-Definition) aufzeichnen.
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Aufgabe 7 Normalisierung (15 Punkte)
In dem Relationenschema LANDWIRTSCHAFT (LW) kommen folgende Attribute vor:
Bauernnummer (B), Kuhnummer (K), LiterMilch (L), Hektarbesitz (H), PreisFürMilch (P).
Zu jeder Bauernnummer (B) gibt es genau einen eindeutigen Hektarbesitz (H), zu jeder
Kuhnummer gibt es genau eine LiterMilch (L) - Produktion und zu jeder LiterMilch (L) Produktion gibt es einen eindeutigen PreisFürMilch (P).
a) Schreiben Sie das o.a. Relationenschema so mit den Funktionalen Abhängigkeiten auf,
dass die in Klammern stehenden Buchstaben für die Attribute stehen.
b) Geben Sie den Schlüssel des Relationenschemas an.
c) Begründen Sie, weshalb das o.a. Relationenschema nicht in 2. Normalform ist.
d) Begründen Sie, weshalb das o.a. Relationenschema nicht in 2. Normalform ist.
e) Zerlegen Sie das Relationenschema so, dass im Ergebnis nur Relationenschemata in 3.
Normalform vorkommen.