Prova Scritta di Basi di Dati

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1 Prova Scritta di Basi di Dati 1 Luglio 2008 COGNOME: NOME: MATRICOLA: Si prega di risolvere gli esercizi direttamente sui fogli del testo, negli spazi indicati. Usare il foglio protocollo solo per la brutta copia. Esercizio Punti previsti Totale 33 Punti assegnati

2 Esercizio 1 Si vuole progettare una base di dati di ausilio alla polizia. La base di dati deve contenere dati relativi al crimine organizzato. I criminali sono identificati da un codice e rappresentati tramite i loro dati anagrafici. I criminali possono sono organizzati in bande. Di ogni banda, identificata da un codice, interessa il nome, il capo e gli altri affiliati alla bande, le altre bande con cui eventualmente collabora. Una banda è costituita da almeno tre affiliati, compreso il capo. Si assume che un criminale possa essere a capo di al piu` una banda. Un criminale puo` essere affiliato ad al piu` una banda. La base di dati contiene inoltre informazioni relative ai crimini. Di ogni crimine, identificato da un codice, interessa il luogo e la data, una descrizione ed i criminali responsabili. I crimini vengono classificati in crimini verso persone (ad esempio, omicidio, sequestro) o verso cose (ad esempio, furto, atto vandalico). Per i crimini verso persone, si vogliono mantenere anche i nominativi delle persone coinvolte (anche piu di una). Per ogni criminale responsabile di un crimine, viene anche mantenuto l anno in cui gli investigatori hanno formulato l incriminazione. Si richiede di: a) Definire uno schema ER per la situazione sopra descritta (ristrutturare le specifiche se necessario). Precisare la cardinalità delle associazioni e degli attributi (se diversa da quella di default) ed i vincoli di identificazioni. Parte di schema Ristrutturato

3 b) Fornire, come documentazione aggiuntiva allo schema ER, il tipo delle eventuali generalizzazioni presenti nello schema e l elenco dei vincoli di integrità non rappresentabili nello schema ER proposto. Generalizzazione su crimini: totale ed esclusiva VINCOLI 1. l anno di incriminazione deve essere uguale o maggiore all anno in cui e stato commesso il crimine 2. l attributo capo deve essere vero per esattamente un criminale per ogni banda 3. la data di nascita di un criminale deve precedere gli anni di eventuale incriminazione c) Generare lo schema ristrutturato corrispondente allo schema ER definito al punto a), e presentare l insieme dei vincoli di integrita per lo schema ristrutturato. Si veda disegno sopra NUOVI VINCOLI 4. Un crimine partecipa all associazione coinvolge soltanto se e di tipo verso persone d) Realizzare uno schema relazionale corrispondente allo schema ristrutturato definito al punto c), indicando le chiavi, primarie ed alternative, le chiavi esterne, gli attributi che possono essere nulli ed i vincoli di integrita per tale schema, indicando la tipologia di ciascuno di essi. Criminale(Cod, Nome, Cogn, datan, Banda Banda, Capo ) Banda(Cod, Nome) Crimini(Cod, Luogo, Data, Descr, Tipo) CollaboraCon(Banda1 Banda, Banda2 Banda ) Responsabili(Criminale Criminale,Crimine Crimine, AnnoI) Persone(Nominativo) Coinvolge(Cod Crimini, Nominativo Persone ) TIPO VINCOLI 1. Asserzione 2. Asserzione 3. Asserzione 4. Asserzione

4 Esercizio 2 Si consideri il seguente schema relazionale, relativo alle proiezioni cinematografiche effettuate presso il cinema Odeon: UOMINI(CodU, NomeU, DataNascita, LuogoNascita) DONNE(CodD, NomeD, DataNascita, LuogoNascita) SPOSATI(CodU Uomini, CodD Donne, Data, Luogo) Si richiede di formulare le seguenti interrogazioni, in algebra relazionale: Nel seguito NJ indica l operazione di join naturale, per semplicita di scrittura (ma voi dovete utilizzare il simbolo corretto nelle prove scritte!) a) Trovare il nome delle persone ultrasessantenni che si sono sposate a Genova nel Π nomeu (σ Luogo = Genova datanascita <= 1/1/1948 data >= 1/1/08 data <= current_date (Uomini NJ Sposati)) U Π nomed (σ Luogo = Genova datanascita <= 1/1/1948 data >= 1/1/08 data <= current_date (Donne NJ Sposati)) b) Trovare il nome degli uomini che si sono sposati almeno 2 volte nello stesso luogo. R = Π CodU,NomeU,Luogo, Data (Uomini NJ Sposati) Π NomeU (σ Data <> D ( R NJ ρ Data D ( R )) c) Determinare i nomi delle donne nate prima del 1970, che non hanno mai sposato don Giovanni. Π NomeD (Π CodD, NomeD (σ DataNascita <= 1/1/1970 (Donne)) \ Π CodD, NomeD ( Donne NJ Sposati NJ σ NomeU = Don Giovanni (Uomini))) d) Determinare i luoghi in cui si e sposato almeno un ultraottantenne e nessuna persona nata a Genova. R = luoghi in cui si e sposato almeno un ultraottantenne R = Π Luogo (σ datanascita <= 1/1/1928 (Sposati NJ Uomini)) U Π Luogo (σ datanascita <= 1/1/1928 (Sposati NJ Donne)) S = luoghi in cui si e` sposata almeno una persona nata a Genova S = Π Luogo (σ LuogoNascita = Genova (Sposati NJ Uomini)) U Π Luogo (σ LuogoNascita = Genova (Sposati NJ Donne)) Risultato: R \ S

5 Esercizio 3 In riferimento allo schema proposto nel contesto dell Esercizio 2: UOMINI(CodU, NomeU, DataNascita, LuogoNascita) DONNE(CodD, NomeD, DataNascita, LuogoNascita) SPOSATI(CodU Uomini, CodD Donne, Data, Luogo) presentare i comandi SQL corrispondenti alle seguenti operazioni: a) Trovare il nome delle persone ultrasessantenni che si sono sposate a Genova nel SELECT NomeU FROM Sposati NATURAL JOIN Uomini WHERE DataNascita <= DATE 1/01/1948 AND Data BETWEEN 1/01/2008 AND CURRENT_DATE And Luogo = Genova UNION SELECT NomeD FROM Sposati NATURAL JOIN Donne WHERE DataNascita <= DATE 1/01/1948 AND Data BETWEEN 1/01/2008 AND CURRENT_DATE And Luogo = Genova b) Determinare i nomi delle donne nate prima del 1970, che non hanno mai sposato don Giovanni. SELECT nomed FROM Donne WHERE DataNascita <= DATE 1/01/1970 EXCEPT SELECT NomeD FROM Uomini NATURAL JOIN Sposati NATURAL JOIN Donne WHERE NomeU = Don Giovanni c) Trovare il nome degli ultrasessantenni uomini che si sono sposati il maggior numero di volte rispetto a tutti gli uomini e le donne presenti nella base di dati. SELECT NomeU FROM Sposati NATURAL JOIN Uomini WHERE DataNascita <= DATE 1/01/1948 GROUP BY CodU, NomeU HAVING COUNT(*) > = (SELECT COUNT(*) FROM Sposati GROUP BY CodU UNION SELECT COUNT(*) FROM Sposati GROUP BY CodD);

6 Esercizio 4 Si consideri lo schema di relazione R = (A,B,C,D,E,F) e il seguente insieme di dipendenze funzionali su tale schema: BD E EDF AB DE B ADF CE 1. Determinare se l insieme delle dipendenze è minimale. Se non lo è, generare l insieme di dipendenze minimale equivalente a quello dato. Giustificare la risposta. 2. Determinare le chiavi della relazione. Giustificare la risposta. 3. Lo schema è in BCNF? É in 3NF? Giustificare le risposte. 4. Mostrare una decomposizione lossless join dello schema in 3NF. Lo schema risultante e in BCNF? Se si, preserva le dipendenze? Giustificare la risposta. L insieme non e` minimale. Insieme minimale equivalente: BD E EDF A DE B ADF C ADF E Sicuramente DF apparterranno ad una generica chiave perche non compaiono mai a destra. DF+ = DF quindi DF non e` chiave Proviamo ad aggiungere gli attributi ad uno ad uno (per garantire minimalista`): DFB+ = DFBEAC chiave DFA+ = DFACEB chiave DFE+ = DFEABC chiave Non ci sono altre chiavi Lo schema non e` in BCNF ( ad esempio, BD non e` chiave o superchiave). Lo schema e` in 3NF ( E, A, e B sono primi, ADF e` chiave) Una decompostone lossless join dello schema in 3NF e` R(A, B, C, D, E, F) con le dipendenze iniziali.

7 CREATE TABLE Nome Tabella ( [ LIKE Nome Tabella, ] spec_col 1,...,spec_col n ) [, PRIMARY KEY (Lista Nomi Colonne)] [, UNIQUE (Lista Nomi Colonne)] [, FOREIGN KEY (Lista Nomi Colonne) REFERENCES Nome Tabella Riferita [ON DELETE { NO ACTION RESTRICT CASCADE SET NULL SET DEFAULT } ] [ON UPDATE { NO ACTION RESTRICT CASCADE SET NULL SET DEFAULT } ] ] [, FOREIGN KEY ] [CHECK Condizione]; : : : [CHECK Condizione]; ); CREATE TABLE Nome Tabella [ WITH DATA ] AS Query; spec_col i = Nome Colonna i Dominio i { [GENERATED ALWAYS AS Espressione ] [DEFAULT Valore Default] [NOT NULL] [PRIMARY KEY] [UNIQUE] [CHECK Condizione] } CREATE ASSERTION Nome Vincolo CHECK Condizione; DROP TABLE Nome Tabella {RESTRICT CASCADE}; ALTER TABLE Nome Tabella ADD COLUMN spec_col; ALTER TABLE Nome Tabella ALTER COLUMN Nome Colonna { SET DEFAULT Valore default DROP DEFAULT }; ALTER TABLE Nome Tabella DROP COLUMN Nome Colonna {RESTRICT CASCADE}; SELECT [DISTINCT] R i1.c 1,,R in.c n FROM R 1,,R n WHERE Condizione [ GROUP BY Lista Nomi Colonne [HAVING Condizione su aggregazione] ] [ ORDER BY Lista Nomi Colonne ]; Clausola FROM puo anche contenere operazioni di JOIN: - Nome Relazione CROSS [ LEFT OUTER RIGHT OUTER INNER ] JOIN Nome Relazione - Nome Relazione [ LEFT OUTER RIGHT OUTER INNER ] JOIN Nome Relazione ON Predicato - Nome Relazione [ LEFT OUTER RIGHT OUTER INNER ] JOIN Nome Relazione USING Lista Nomi Colonne - Nome Relazione NATURAL [ LEFT OUTER RIGHT OUTER INNER ] JOIN Nome Relazione Condizione e una combinazione booleana di predicati, inclusi i seguenti: - C BETWEEN v 1 AND v 2 - C IN (v 1,,v n ), C IN sq - C LIKE pattern, con pattern stringa di caratteri che puo contenere i caratteri speciali % e _ - EXISTS sq, NOT EXISTS sq - ANY sq, ALL sq - UNION, INTERSECT, EXCEPT tra query

8 Funzioni di gruppo: - MAX, MIN, SUM, AVG, COUNT - Per ciascuna due versioni f(distinct Nome Colonna) f(nome Colonna) - Per COUNT: COUNT(*) COUNT(DISTINCT Nome Colonna) COUNT(Nome Colonna) INSERT INTO Nome Tabella [ ( C 1,..., C n ) ] { VALUES (e 1,..., e n ) sq } ; DELETE FROM Nome Tabella [alias] [ WHERE Condizione ]; UPDATE Nome Tabella [alias] SET C 1 = { e 1 NULL },, C n = { e n NULL } [ WHERE Condizione ]; CREATE VIEW Nome [ ( Lista Nomi Colonne ) ] AS Query [ WITH [ { LOCAL CASCADED} ] CHECK OPTION];