Osnove podatkovnih baz - vaje 2.4.2020

--- tags: vaje, opb, normalizacija hackmd: https://hackmd.io/lM4y6e9DRSi_w-gcOpsl_g plugins: mathjax, mermaid --- # Osnove podatkovnih baz - vaje 2.4.2020 --- ## Normalizacija Dana je relacija $R(S)$ z množico atributov $S$ in funkcijskimi odvisnostmi oblike $X \to A$, kjer je $X \subseteq S$ in $A \in S$. Lastnosti funkcijskih odvisnosti: * **Refleksivnost**: $A \in X \Rightarrow X \to A$ * **Tranzitivnost**: $(\forall A \in Y: X \to A) \land Y \to B \Rightarrow X \to B$ * **Povečanje**: $X \to A \Rightarrow XB \to A$ ---- Ključi: * Množica $K \subseteq S$ je **nadključ**, če velja $K \to S$. * Množica $K \subseteq S$ je **ključ**, če je minimalen nadključ - tj., za vsak $A \in K$ velja $K \setminus \{A\} \not\to S$. ---- Normalne oblike: * **3NF**: za vsako funkcijsko odvisnost $X \to A$ velja $$ A \in X \quad \lor \quad X \text{ vsebuje ključ} \quad \lor \quad A \text{ je del ključa.} $$ * **BCNF**: za vsako funkcijsko odvisnost $X \to A$ velja $$ A \in X \quad \lor \quad X \text{ vsebuje ključ.} $$ --- ### Naloga 1 Dana je relacija $R(ABCDE)$ s funkcijskimi odvisnostmi $A \to B$, $BC \to E$ in $DE \to A$. Najdi vse ključe za $R$. Ali je $R$ v 3NF/BCNF? --- Izpeljane funkcijske odvisnosti: $$ \begin{aligned} A &\to B \\ BC &\to E \\ DE &\to A \\[1ex] AC &\to B \\ AC &\to C \\ AC &\to E \\[1ex] BCD &\to D \\[1ex] ACD &\to B \\ ACD &\to E \\[1ex] BCD &\to A \\ BCD &\to E \\[1ex] CDE &\to A \\ CDE &\to B \end{aligned} $$ Ključi: ACD, BCD, CDE | fun. odv. | 3NF | BCNF | | ----------------- | --- | ---- | | $A \to B$ | ja | ne | | $BC \to E$ | ja | ne | | $DE \to A$ | ja | ne | $R$ je v 3NF, ni v BCNF. Primer podatkov: | A | B | C | D | E | | - | - | - | - | -- | | 1 | a | x | Q | Z' | | 1 | a | y | R | W | | 2 | a | x | S | Z' | | 2 | a | z | S | Z | Anomalija spreminjanja: če popravimo Z v Z' v stolpcu E prve vrstice, moramo to ponoviti še v tretji vrstici. ```mermaid graph LR R["R(AB*C*D*E)"] --- R1["R1(*AB)"] R --- R2["R2(*B*CE)"] R --- R3["R3(A*D*E)"] ``` V SQL lahko za to poskrbimo z določilom `ON UPDATE CASCADE` pri določitvi tujih ključev. --- ### Naloga 2 Imejmo sledeče atribute z ER diagrama [letališčne baze](https://hackmd.io/nF9x0FvmRjy_nt3b5QFBSg#Naloga-3): | oznaka | opis | | ------ | --------------------------- | | D | datum kontrole | | E | EMŠO tehnika | | I | ime testa | | K | kapaciteta letala | | M | model letala | | O | dosežena ocena pri kontroli | | P | plača tehnika | | R | reg. št. letala | | S | oznaka specializacije | | T | test | Določi funkcijske odvisnosti med zgornjimi atributi, če lahko test na nekem letalu izvaja samo tisti tehnik, ki je specialist za model letala. Pretvori shemo v 3NF. Ali se sklada s shemo, dobljeno iz ER diagrama? ---- $$ \begin{aligned} E &\to P & \text{ok} \\ T &\to I & \text{ok} \\ M &\to K & \text{ok} \\ R &\to M & \text{ok} \\ S &\to E & \text{3NF ok} \\ S &\to M & \text{ok} \\ EM &\to S & \text{3NF ok} \\ DERT &\to O & \text{BCNF} \\[1ex] DRT &\to IKM \\ DERT &\to IKMOPS \\ DRST &\to EIKMOP \end{aligned} $$ Ključi: DERT, DRST ```mermaid graph LR R["R(*D*EMO*R*T) kontrola"] R --- R2["R2(I*T) test"] R --- R4["R4(M*R) letalo"] --- R3["R3(K*M) model"] R --- R6["R6(*E*MS) specialist"]--- R5["R5(EM*S) specialist"] R6 --- R1["R1(*EP) tehnik"] R6 --- R3 ``` --- ### Naloga 3 Dane so sledeče podrelacije relacije $R(ABCDEFGHI)$ skupaj s funkcijskimi odvisnostmi. 1. $R_1(ABCDE)$, $A \to B$, $C \to D$ 2. $R_2(ABF)$, $AC \to E$, $B \to F$ 3. $R_3(AD)$, $D \to G$, $G \to H$ 4. $R_4(DCGH)$, $A \to I$, $I \to A$ 5. $R_5(ACEI)$ Za vsak primer ugotovi, ali je podrelacija v BCNF, in če ni, jo pretvori v BCNF. ---- 1. Ključ: ACE ```mermaid graph LR R["R(*A*C*E)"] --- R1["R1(*AB)"] R --- R2["R2(*CD)"] ``` 2. Ključ: AB ```mermaid graph LR R["R(*A*B)"] --- R1["R1(*BF)"] ``` 3., 4., 5. so v BCNF. --- ### Naloga 4 Dana je relacija $R(ABCD)$ in sledeče množice funkcijskih odvisnosti. 1. $C \to D$, $C \to A$, $B \to C$ 2. $B \to C$, $D \to A$ 3. $ABC \to D$, $D \to A$ 4. $A \to B$, $BC \to D$, $A \to C$ 5. $AB \to C$, $AB \to D$, $C \to A$, $D \to B$ Za vsako ugotovi, v kateri normalni obliki je $R$, in jo pretvori v BCNF. ---- 1. Ključ: B; ni v 3NF ```mermaid graph LR R["R(*BC)"] --- R1["R1(A*CD)"] ``` 2. Ključ: BD; ni v 3NF ```mermaid graph LR R["R(*B*D)"] --- R1["R1(*BC)"] R --- R2["R2(A*D)"] ``` 3. Ključa: ABC, BCD; je v 3NF, ni v BCNF ```mermaid graph LR R["R(*A*B*CD)"] --- R1["R1(A*D)"] ``` 4. Ključ: A, ni v 3NF ```mermaid graph LR R["R(*ABC)"] --- R1["R1(*B*CD)"] ``` 5. Ključi: AB, AD, BC, CD; je v 3NF, ni v BCNF ```mermaid graph LR R["R(*A*BCD)"] --- R1["R1(A*C)"] R --- R2["R2(B*D)"] ```

Syntax	Example	Reference
# Header	Header	基本排版
- Unordered List	Unordered List
1. Ordered List	Ordered List
- [ ] Todo List	Todo List
> Blockquote	Blockquote
Bold font	Bold font
Italics font	Italics font
~~Strikethrough~~	~~Strikethrough~~
19^th^	19^th
H~2~O	H₂O
++Inserted text++	Inserted text
==Marked text==	Marked text
[link text](https:// "title")	Link
![image alt](https:// "title")	Image
`Code`	`Code`	在筆記中貼入程式碼
```javascript var i = 0; ```	`var i = 0;`
:smile:		Emoji list
{%youtube youtube_id %}	Externals
$L^aT_eX$	L^aT_eX
:::info This is a alert area. :::	This is a alert area.