Baza danych

Baza danych (ang. data base) jest aplikacją, która służy do gromadzenia i przetwarzania informacji. W bazie danych informację przechowujemy w tabelach. Tabele zbudowane są z rekordów, które obejmują grupę powiązanych ze sobą informacji (np. dane osobowe, parametry produktu, itp.). Każdy rekord składa się z pól, w których umieszczamy pojedyncze informacje (np. imię, nazwisko, adres, wiek, telefon, itp.).

obrazek

Tabele te łączy się ze sobą za pomocą relacji, czyli związków logicznych. Chodzi tutaj głównie o unikanie wielokrotnego umieszczania tych samych danych. Jeśli informacja musi się powtarzać, to istnieje ryzyko popełnienia błędów (np. literówek) przy jej wielokrotnym wprowadzaniu. Później są duże kłopoty przy wyszukiwaniu danych, ponieważ rekordy zawierające błędy mogą być pomijane. Jeśli dane są umieszczane tylko raz, zajmują mniej cennej pamięci.

Jak to działa? Załóżmy, że tworzymy bazę danych klientów pewnej firmy. W bazie danych musimy przechowywać:

Imię i nazwisko klienta, numer telefonu, miasto, wykonywany zawód.

Załóżmy, że umieścimy te dane w jednej tabeli:

Nazwisko	Imię	Telefon	Miasto	Zawód
Kowalski	Jan	12673452	Kraków	kierowca
Klich	Zbigniew	66589123	Warszawa	portier
Marchewka	Edyta	70145278	Kraków	nauczyciel
Siwak	Judyta	70588821	Rzeszów	nauczyciel
...	...	...	...	...

Zwróć uwagę, że pola Miasto oraz Zawód mogą się powtarzać (imiona też). Umieszczenie tych danych w jednej tabeli powoduje wzrost objętości bazy danych oraz zwiększa możliwość popełnienia pomyłki przy ich wprowadzaniu (Kraków → Krakow → kraków → krakow itp.). Dane powtarzające się umieśćmy w osobnych tabelach i połączmy je relacjami:

obrazek

W pierwszej tabeli pole Miasto kojarzymy z tabelą miasto, a pole Zawód z tabelą Zawód. W polach tych przechowujemy numery rekordów z odpowiednich tabel. Np. w polu Miasto liczba 1 odnosi się do pierwszego rekordu tabeli Miasto, w którym jest zapisana informacja: Kraków. Wiele rekordów z pierwszej tabeli może się odwoływać do jednego rekordu z tabel Miasto i Zawód - informacja nie jest powtarzana. Rozmiar bazy danych zmniejszył się. Ponieważ informację wprowadzamy tylko raz, to zmniejszamy możliwość popełnienia pomyłek. Co więcej, rozbudowując bazę danych, tabele te możemy skojarzyć z innymi tabelami, tworząc całą sieć relacji.

Ćwiczenie

Pod kierunkiem nauczyciela utwórz bazę danych, która będzie zawierała dane różnych krajów świata. Dla każdego kraju w bazie danych powinna się znaleźć informacja:

nazwa kraju
stolica
kontynent, na którym kraj leży
język urzędowy
powierzchnia w tysiącach kilometrów kwadratowych
ludność w milionach

Zastanów się, które z tych danych są wspólne dla wielu krajów. Wspólne dane umieszczamy w osobnych tabelach i tworzymy odpowiednie relacje.

Przykładowe dane do ćwiczenia:

Kraj	Stolica	Kontynent	Język	Powierzchnia	Ludność
Arabia Saudyjska	Rijad	Azja	arabski	2149	28
Argentyna	Buenos Aires	Ameryka	hiszpański	2766	41
Austria	Wiedeń	Europa	niemiecki	83	8
Australia	Canberra	Australia	angielski	7686	22
Bułgaria	Sofia	Europa	bułgarski	111	7
Chiny	Pekin	Azja	chiński	9598	1330
Czechy	Praga	Europa	czeski	78	10
Dania	Kopenhaga	Europa	duński	43	6
Egipt	Kair	Afryka	arabski	1001	81
Francja	Paryż	Europa	francuski	675	66
Gabon	Libreville	Afryka	francuski	267	2
Ghana	Akra	Afryka	angielski	239	23
Grecja	Ateny	Europa	grecki	131	11
Hiszpania	Madryt	Europa	hiszpański	504	48
Japonia	Tokio	Azja	japoński	377	127
Kuba	Hawana	Ameryka	hiszpański	100	13
Kuwejt	Kuwejt	Azja	arabski	17	3
Lichtenstein	Vaduz	Europa	niemiecki	0,2	4
Malta	Valletta	Europa	angielski	0,3	0,4
Meksyk	Meksyk	Ameryka	hiszpański	1972	107
Monako	Monako	Europa	francuski	0,02	0,03
Niemcy	Berlin	Europa	niemiecki	357	81
Nigeria	Abudża	Afryka	angielski	923	146
Polska	Warszawa	Europa	polski	312	38
Rosja	Moskwa	Azja	rosyjski	17075	142
Stany Zjednoczone	Waszyngton	Ameryka	angielski	9631	308
Węgry	Budapeszt	Europa	węgierski	93	10
Wielka Brytania	Londyn	Europa	angielski	244	64
Włochy	Rzym	Europa	włoski	301	61

Zadanie maturalne

Noworodki

Pliki noworodki.txt oraz mamy.txt zawierają dane o dzieciach i ich matkach.

W pliku noworodki.txt każdy wiersz zawiera następujące informacje o jednym dziecku, rozdzielone znakami odstępu: identyfikator, płeć (c – córka, s – syn), imię, data urodzenia, waga [g], wzrost [cm] oraz identyfikator matki.

Przykład:

1 c Agnieszka 20-lis-1999 2450 48 33

W pliku mamy.txt każdy wiersz zawiera informacje o jednej kobiecie, rozdzielone znakami odstępu: identyfikator matki, imię, wiek.

Przykład:

1 Agata 25

Identyfikator matki z pliku noworodki.txt odpowiada identyfikatorowi w pliku mamy.txt.

Wykorzystując dane zawarte w plikach mamy.txt i noworodki.txt oraz dostępne narzędzia informatyczne, wykonaj poniższe polecenia.

Podaj imię i wzrost najwyższego chłopca oraz imię i wzrost najwyższej dziewczynki.
Uwaga: Jest tylko jeden taki chłopiec i tylko jedna taka dziewczynka.
W którym dniu urodziło się najwięcej dzieci? Podaj datę i liczbę dzieci.
Uwaga: Jest tylko jeden taki dzień.
Podaj imiona kobiet w wieku poniżej 25 lat, które urodziły dzieci o wadze powyżej 4000 g.
Podaj imiona i daty urodzenia dziewczynek, które odziedziczyły imię po matce.
W pliku noworodki.txt zapisane są informacje o narodzinach bliźniąt. Bliźnięta można rozpoznać po tej samej dacie urodzenia i tym samym identyfikatorze matki. Pamiętaj, że przykładowo Jacek i Agatka oraz Agatka i Jacek to ta sama para. Możesz założyć, że w danych nie ma żadnych trojaczków, czworaczków, itd. Podaj daty, w których urodziły się bliźnięta.