MUSTERLÖSUNG - Praktische Informatik / Datenbanken

Prof. Dr. Lutz Wegner,
Dr. Kai Schweinsberg 20.09.2012
Klausur zur Vorlesung Datenbanken I
im Sommersemester 2012
Name: ........................................................... Vorname: ............................................................
Matr.Nr.: .................................................... Studiengang: .........................................
Hinweis: Bearbeiten Sie alle Aufgaben. Schreiben Sie Ihre Antworten in den freien Platz oder
auf die Rückseiten. Bei Ankreuzaufgaben kann mehr als eine Antwort richtig sein. Hilfsmittel
sind nicht zugelassen. Die Bearbeitungszeit beträgt 120 Minuten.
Ferner sind die in dieser Klausur genannten Markennamen zufällig gewählt und dienen nur der
Veranschaulichung. Das gezeigte Anwendungsbeispiel ist fiktiv.
Aufgabe Punkte max. Punkte err. Aufgabe Punkte max. Punkte err.
1 2 7 3
2 6 8 4
3 1+2+2+2 9 2+2
4 2+2 10 4
5 2+3+2+3 Summe 48
6 4
Aufgabe 1:
MUSTERLÖSUNG
Welche Aussagen sind richtig in Zusammenhang mit dem Record Identifier/Tupel Identifier
Speicherkonzept?
( X ) Ein RID/TID setzt sich zusammen aus einer Seitennummer und einer Indexnummer
für die Adresstabelle in der Seite.
( ) Ziehen Datensätze wegen Größenänderungen mehrfach um, können sehr lange
Verweisketten entstehen.
( ) Das RID-/TID-Speicherkonzept erfordert eine große Umsetztabelle, die
vorzugsweise im Hauptspeicher gehalten werden sollte.
( X ) Ein für ein Datenobjekt einmal vergebener RID/TID bleibt auch bei Umzügen
wegen Größenänderungen unverändert (invariant).
( ) Der beim Löschen eines Datenobjekts in einer Seite freiwerdende Platz ist
verloren und kann nicht wiederbenutzt werden. Dies erfordert periodisch eine
komplette Reorganisation des Plattenspeichers.
1 von 9

Aufgabe 2:
Wir betrachten ein regionales Internet-Portal für den Gebrauchtwagenkauf. Darin gibt es
Händler, die durch einen eindeutigen Händleridentifikator (HID), einen eindeutigen Händlernamen
(HNAME) und einen Standort (ORT), an dem sich der Händler befindet, beschrieben
werden.
Zweitens gibt es Autos. Diese sind gekennzeichnet durch einen vom Portal vergebenen Schlüssel
AID, eine Modellbezeichnung (MODELL), die Laufleistung (KM), das Erstzulassungsjahr
(EZJAHR) und einen Angebotspreis (PREIS).
Zwischen Händlern und Autos gibt es die Beziehung „steht-bei“, wobei ein Auto bei genau einem
Händler steht und ein Händler mindestens ein Auto, in der Regel aber viele, anbietet.
Zuletzt gibt es noch interessierte Käufer (Suchende), die sich durch einen eindeutigen Namen
(SNAME), einen WOHNORT und ein Preislimit (PLIMIT) auszeichnen. Interessiert sich im
Portal ein Suchender für ein Auto, dann „parkt“ er es. Das führt zu einer Beziehung „parken“,
bei der ein Suchender kein oder mehrere Autos parken kann und ein Auto von keinem oder mehreren
Suchenden geparkt wird.
Geben Sie ein ER-Diagramm für diese Miniwelt mit drei Entity-Typen an. Verwenden Sie nur
binäre Relationen. Die Kanten sollen die Kardinalitäten in der (min, max)-Notation zeigen. Unterstreichen
Sie die Primärschlüssel, die in dieser Miniwelt sinnvoll sind.
AID
MODELL
(1,1) (1,*)
Autos steht-bei
Händler
KM
PREIS
EZJAHR
parken
Suchende
SNAME WOHNORT PLIMIT
2 von 9
(0,*)
(0,*)
HID
HNAME ORT

Aufgabe 3:
Im ersten Entwurf für einen Teil des Datenbankschemas der Miniwelt aus Aufgabe 2 wurde eine
Tabelle AH entworfen, die Autos mit Angabe des Händlers und des Orts, an dem sie stehen, zeigt.
AH
AID MODELL HID HNAME ORT
1001 Golf G&G Gut und Günstig Kassel
1002 Focus G&G Gut und Günstig Kassel
1003 Astra HCD Hot Car Deals Baunatal
1004 Astra HCD Hot Car Deals Baunatal
1005 Golf HCD Hot Car Deals Baunatal
1006 Punto PP Prima preiswert Kassel
1007 Passat PP Prima preiswert Kassel
(a) Was sind die Schlüsselkandidaten?
{AID}
(b) Welche nicht-trivialen funktionalen Abhängigkeiten existieren?
{AID} -> AH -- die Schlüsselabhängigkeit
HID -> {HNAME, ORT} -- kann auch getrennt geschrieben werden
HNAME -> {HID, ORT}
(c) Gibt es transitive Abhängigkeiten in AH? Wenn ja, nennen Sie eine!
Hinweis: Es muss gelten X Y Z und Y X !
Ja, AID ---> HID ---> ORT
HNAME ist eine nicht-triviale FA, HID ist
kein Schlüssel von AH und HNAME ist nicht prim.
3 von 9

Aufgabe 4:
Eine Relation R ist bekanntlich in 3. Normalform, wenn für alle funktionalen Abhängigkeiten
X A gilt, X A ist trivial oder X ist Schlüssel oder A R ist prim. Für BCNF entfällt „A
R ist prim“. Alternativ ist Relation R in 3NF, wenn sie keine transitiven Abhängigkeiten eines
nicht-primen Attributs von einem Schlüssel hat.
In die Tabelle Autos haben wir zusätzlich zu den Angaben der Autos noch den Händleridentifikator
aufgenommen, der angibt, bei welchem Händler das Auto steht.
Autos
AID MODELL KM EZJAHR PREIS HID
1001 Golf 95000 2005 6700 G&G
1002 Focus 130000 2002 4300 G&G
1003 Astra 170000 1999 2100 HCD
1004 Astra 60000 2004 7800 HCD
1005 Golf 190000 2001 2800 HCD
1006 Punto 75000 2002 2800 PP
1007 Passat 280000 2001 3900 PP
(a) Bestimmen Sie die Schlüsselkandidaten und nicht-trivialen funktionalen Abhängigkeiten.
Schlüsselkandidaten: {AID}
Nicht-triviale FA: AID --> Autos -- die Schlüsselabhängigkeit
(b) Was ist die höchste Normalform, in der Autos ist? Begründung!
BCNF
Begründung: Wie in (a) gezeigt,gehen alle nicht-trivialen FA vom Schlüssel
aus. Das ist die Definition der BCNF.
4 von 9

Aufgabe 5:
Für die folgenden Aufgaben betrachten wir Suchende und die Autos, die sie suchen (geparkt haben).
(a) Ergänzen Sie die Einträge in der Tabelle Parken! Dabei gilt: Rolf hat alle verfügbaren
Golfs, Gabi alle Astras geparkt. Inge parkt den Focus und alle Golfs. Ernst hat nichts geparkt.
Hinweis: Die Tabelle hat mehr Zeilen als Sie benötigen.
Suchende
SNAME
WOHN
ORT
PLIMIT
Rolf Kassel 4500
Gabi Kassel 5000
Inge Vellmar 3000
Ernst Baunatal 6000
Modelle
AID MODELL
1001 Golf
1002 Focus
1003 Astra
1004 Astra
1005 Golf
1006 Punto
1007 Passat
(b) Welche sind die sinnvollen Schlüsselkandidaten und nicht-trivialen funktionalen Abhängigkeiten
in den Relationen Suchende, Modelle und Parken?
Suchende: SK ist {SNAME}
FA ist SNAME --> Suchende
Modelle: SK ist {AID}
FA ist AID --> Modelle
Parken: SK ist {SNAME, AID}
FA ist {SNAME, AID} --> Parken
(c) Sind die Relationen Suchende, Modelle und Parken in BCNF? Kurze Begründung!
Ja, alle drei Relationen sind in BCNF, weil jeweils alle nicht-trivialen FA
vom zugehörigen Schlüssel ausgehen.
Außerdem wären Modelle und Parken sowieso in BCNF, weil sie nur 2 Attribute
haben.
5 von 9
Parken
_SNAME_ AID
Rolf 1001
Rolf 1005
Gabi 1003
Gabi 1004
Inge 1002
Inge 1001
Inge 1005

(d) Wie lautet der zweifache Outer Join über die drei Tabellen Suchende, Parken, Modelle mit
SNAME und AID als Verbindungsattribute mit den Tabelleninhalten von oben? Jedes Attribut
soll dabei nur einmal auftauchen. Nullwerte deuten Sie mit „–“ an.
SNAME WOHNORT PLIMIT AID MODELL
Rolf Kassel 4500 1001 Golf
Rolf Kassel 4500 1005 Golf
Gabi Kassel 5000 1003 Astra
Gabi Kassel 5000 1004 Astra
Inge Vellmar 3000 1002 Focus
Inge Vellmar 3000 1001 Golf
Inge Vellmar 3000 1005 Golf
Ernst Baunatal 6000 - -
- - - 1006 Punto
- - - 1007 Passat
Aufgabe 6:
Auf der Relation Autos aus Aufgabe 4 suchen wir alle Modelle (im Ergebnis tritt nur das Attribut
MODELL auf), die preislich unter 4000 € liegen und ein Erstzulassungsjahr größer oder
gleich 2002 haben. Geben Sie den Ausdruck der Relationenalgebra an!
MODELL ( PREIS < 4000 EZJAHR 2002 (Autos) )
6 von 9

Aufgabe 7:
Wir suchen Autos, die bei Händlern am eigenen Wohnort stehen. Wie lautet der SQL-Befehl
dazu, der aus den Tabellen AH von Aufgabe 3 und Suchende von Aufgabe 5 die Namen der
Suchenden (SNAME), ihren WOHNORT, den Automobilidentifier AID und das Modell
(MODELL) ausgibt, sofern eben das Auto bei einem Händler vor Ort steht?
SELECT Suchende.SNAME, Suchende.WOHNORT, AH.AID, AH.MODELL
FROM Suchende, AH
WHERE Suchende.WOHNORT = AH.ORT
Aufgabe 8:
Gesucht sind der Händleridentifier HID und der Durchschnittspreis aller Fahrzeuge, die dieser
Händler anbietet. Verwenden Sie für den SQL-Befehl die Tabelle Autos aus Aufgabe 4.
SELECT HID, AVG(PREIS)
FROM Autos
GROUP BY HID
7 von 9

Aufgabe 9:
Was liefert die folgende SQL-Abfrage auf den Tabellen aus Aufgabe 5?
SELECT *
FROM Modelle M1
WHERE NOT EXISTS (SELECT * FROM Parken
WHERE M1.AID = Parken.AID)
(a) Geben Sie die Ergebnistupel für die Tabellenbelegung aus Aufgabe 5 an.
AID MODELL
1006 Punto
1007 Passat
(b) Beschreiben Sie in Worten das Ergebnis auf beliebigen Tabelleninhalten für die Schemata
aus Aufgabe 5!
Es wird die AID und das Modell der Autos ausgegeben, die momentan von
keinem Suchenden geparkt sind.
8 von 9

Aufgabe 10:
Betrachten Sie die unten gezeigte Ablauffolge. Geben Sie den vollständigen Abhängigkeitsgraphen
dazu an! Ist die Ablauffolge serialisierbar? Begründung!
Transaktion T 1 Transaktion T 2 Transaktion T 3
Lesen B
Schreiben B
Lesen A
Schreiben A
Lesen C
Schreiben C
T 1
9 von 9
Lesen B
Lesen C
Schreiben C
Schreiben B
T 2 T3
Die Ablauffolge ist nicht serialisierbar, weil Zyklen im
Abhängigkeitsgraphen vorhanden sind.
ENDE DER KLAUSUR