Aufgabe 1 - Datenbanksysteme - TUM

Lösung von Blatt Nr. 6
Aufgabe 1
TU München, Fakultät für Informatik
Lehrstuhl III: Datenbanksysteme
Prof. Alfons Kemper, Ph.D.
Übung zur Vorlesung Datenbanksysteme im WS05/06
Richard Kuntschke (Richard.Kuntschke@in.tum.de)
Martin Wimmer (Martin.Wimmer@in.tum.de)
Bei numerischen Argumenten können Anfragen mit all in äquivalente Anfragen ohne die Verwendung
von all umgeformt werden. Geben Sie zu den drei Vergleichsoperationen >= all, = all
und =all: Finde die Studenten mit den längsten Studienzeiten.
select Name
from Studenten
where Semester >= all ( select Semester from Studenten );
Äquivalente Formulierung ohne all:
select Name
from Studenten
where Semester >= ( select max ( Semester ) from Studenten );
Beispiel für

from Lohnschema l
where l. Tarifgruppe = all ( select a. Tarifgruppe
from Angestellte a
where a. Rang = l. Rang );
Äquivalente Formulierung ohne all:
Aufgabe 2
select *
from Lohnschema
except
select *
from Lohnschema l
where l. Tarifgruppe =( select max (a. Tarifgruppe )
from Angestellte a
where a. Rang = l. Rang )
and l. Tarifgruppe =( select min (a. Tarifgruppe )
from Angestellte a
where a. Rang = l. Rang );
Gegeben sei folgende Anfrage:
select s.∗
from Studenten s
where not exists
(select ∗
from Vorlesungen v
where v.SWS = 4 and not exists
(select ∗
from hören h
where h.VorlNr = v.VorlNr and h.MatrNr = s.MatrNr));
Geben Sie eine alternative Formulierung zur Ermittlung der Studenten, die alle vierstündigen
Vorlesungen gehört haben. Können Sie immer noch die Aggregatfunktion count verwenden, um
dadurch auf den Existenzquantor exists ganz verzichten zu können? Die Antwort lautet ja; aber
wie?
Lösung
select hVier . MatrNr , hVier . Name
from ( select s. MatrNr , s.Name , v. VorlNr
from hören h, Vorlesungen v, Studenten s
where h. MatrNr = s. MatrNr
and h. VorlNr = v. VorlNr and v. SWS = 4) hVier
group by hVier . MatrNr , hVier . Name
having count (*) = ( select count (*)
from Vorlesungen
where SWS =4) ;
2

Aufgabe 3
Bestimmen Sie für alle Studenten eine gewichtete Durchschnittsnote ihrer Prüfungen. Die Gewichtung
der einzelnen Prüfungen erfolgt nach zwei Kriterien: Prüfungen zu langen Vorlesungen
sollen eine größere Rolle spielen als Prüfungen zu kurzen Vorlesungen. Prüfer, die im Schnitt
sehr gute Noten vergeben, führen zu einer Abwertung des Prüfungsergebnisses, während Prüfer
mit im Schnitt sehr schlechten Noten das Ergebnis aufwerten. Hinweis: Komplexere Anfragen
lassen sich am besten durch Sichten in einfachere Teilanfragen modularisieren.
Lösung
Hier sollen die Noten der Studenten gewichtet werden, d.h. eine gute Note bei einem Professor,
der normalerweise immer gute Noten vergibt, soll abgewertet werden. Eine schlechte
Note bei einem Professor, der normalerweise schlechte Noten vergibt, soll demgegenüber aufgewertet
werden. Analog soll gelten, dass Noten für Prüfungen über kurze Vorlesungen (z.B.
2 SWS) abgewertet werden, da der Lernaufwand dafür geringer war als für Prüfungen über
lange Vorlesungen, die dadurch aufgewertet werden.
Aufgabe 4
create view ProfGewicht as
select p. PersNr , alle . durchschnitt /
avg (p. Note ) as gewicht
from prüfen p,
( select avg ( Note ) as durchschnitt
from prüfen ) alle
group by p. PersNr , alle . durchschnitt ;
create view VorlGewicht as
select v. VorlNr , alle . durchschnitt /
cast ( SWS as decimal ) as gewicht
from Vorlesungen v,
( select avg ( SWS ) as durchschnitt
from Vorlesungen ) alle ;
select p. MatrNr , avg (p. Note * pg. gewicht * vg. gewicht )
from prüfen p, ProfGewicht pg , VorlGewicht vg
where p. PersNr = pg. PersNr
and p. VorlNr = vg. VorlNr
group by p. MatrNr ;
Anfragen liefern beim Auftreten von Nullwerten oft unerwartete Ergebnisse. Folgende Anfragen
sollen die Vorlesungen liefern, bei denen sich keiner der Sokrates-Assistenten auskennt:
select ∗ from Vorlesungen
select ∗ from Vorlesungen
where Titel not in
where not exists
( select Fachgebiet from Assistenten ( select ∗ from Assistenten
where Boss = 2125 )
where Boss = 2125 and
Fachgebiet = Titel )
Wenn es nun lediglich einen Sokrates-Assistenten gibt und dieser sich noch nicht für ein Fachgebiet
entschieden hat (dies also null ist), dann liefern die beiden Anfragen unterschiedliche
Ergebnisse. Warum? Zeigen Sie was passiert.
Lösung
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Annahme: Sokrates (PersNr = 2125) hat nur einen Assistenten, dessen Fachgebiet noch nicht
gesetzt ist, d.h. der Eintrag ist null.
1. Anfrage
Wir betrachten nun folgende Anfrage:
select * from Vorlesungen where Titel not in
( select Fachgebiet from Assistenten where Boss = 2125) ;
Für jeden Titel t des äußeren selects führt das not in zu folgender Verknüpfung mit dem
Ergebnis RI der geschachtelten Anfrage:
Tupel mit Titel t qualifiziert sich ⇔ ∀r ∈ RI :(r �= t)
Die geschachtelte Anfrage berechnet als Ergebnis RI die Menge {[null]}. Es ergibt sich somit:
Tupel mit Titel t qualifiziert sich ⇔ (null �= t)
Das Prädikat auf der rechten Seite wird aber zu unknown evaluiert.
Resultat: Somit qualifiziert sich kein Tupel aus Vorlesungen und die Ergebnismenge ist leer.
2. Anfrage
Wir betrachten nun die Anfrage:
select * from Vorlesungen where not exists
( select * from Assistenten where Boss = 2125
and Fachgebiet = Titel );
Für jeden Titel t des äußeren selects wird die geschachtelte Anfrage ausgeführt und das
letzte Prädikat im where-Teil der geschachtelten Anfrage wird zu:
null = t
Dies wird stets zu unknown evaluiert, womit der where-Teil lautet:
Boss = 2125 ∧ unknown
Dies bedeutet, der where-Teil wird stets entweder zu unknown oder zu false ausgewertet
und das Ergebnis der inneren Anfrage ist stets leer.
Resultat: Die Anfrage liefert als Ergebnis alle Vorlesungen.
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