20. Граф как абстрактная структура данных: способы представления и примеры использования.

Граф G определяется двумя множествами – множеством вершин V и множеством пар вершин E. Пишут G=(V, E). Если пара вершин неупорядочена, то ее принято называть ребром. Если упорядочена – дугой. Граф, состоящий только из ребер называется неориентированным графом. Граф, содержащий только дуги, - ориентированным графом или орграфом. В реальных задачах граф может отражать объекты и связи между ними. При этом двусторонние связи будут отображаться в ребра графа, а однонаправленные связи – в дуги. Примером может служить сеть автомобильных дорог города. В данном случае вершинами графа будут перекрестки, ребрами – улицы с двусторонним движением, дугами – улицы с односторонним движением. На рисунке граф можно представить точками, соответствующими вершинам графа, линиями, соединяющими вершины и соответствующими ребрам графа, и направленными от вершины к вершине линиями, соответствующими дугам графа. Две вершины x и y, соединенные ребром (x, y), называют смежными вершинами. Если вершины соединены дугой (x, y), то вершина x смежнавершине y, а обратной смежности нет. Два ребра называют смежными ребрами, если они имеют общую вершину. Ребро и любая из двух его вершин называются инцидентными. Любому ребру или вершине может быть присвоен вес. Вес вершины – число, которое характеризует вершину, вес ребра – число, характеризующее отношение между двумя вершинами. Например, для графа автомобильных дорог вес ребра может означать длину дороги от одного перекрестка до другого. Естественно, что если сеть автомобильных дорог или любой другой граф надо заложить в компьютер, то возникает вопрос, как хранить этот граф в памяти компьютера.

Способы представления графов. Графический, матрица смежности, матрица инцидентностей. Степенью вершины называется число дуг входящих и исходящих из этой вершины (инцидентных данной вершине). Степенью исхода (захода) вершины называется число вершин исходящих (входящих) в эту вершину. Типичные операции с графами: вставить вершину; удалить вершину; заменить вершину; добавить дугу; удалить дугу; найти в графе заданный подграф. В терминах графов строка - линейный неориентированный граф. Раздел математики изучающий свойства графов называется теорией графов.

21. Основные принципы распределенной обработки данных. Эталонная модель взаимодействия открытых систем. Локальные и глобальные вычислительные сети.

Сеть — это совокупность программных, технических, и коммуникационных средств, обеспечивающих эффективное распределение вычислительных ресурсов. Сеть позволяет: • построить распределенные хранилища информации (базы данных); • расширить перечень решаемых задач по обработке информации; • повысить надежность информационной системы за счет дублирования работы ПК; • создать новые виды сервисного обслуживания, например электронную почту; • снизить стоимость обработки информации. К сетям, как и к отдельным ПК, подходит понятие «архитектура.  Важнейшей характеристикой сети является топология, определяемая структурой соединения ПК в сети.  Для описания взаимодействия компонентов в сети используются протоколы и интерфейсы. Протокол в информационной сети ~ это документ, однозначно определяющий правила взаимодействия одноименных уровней работающих друг с другом абонентов. Наиболее важными функциями протоколов на всех уровнях сети являются: защита от ошибок, управление потоками данных в сети, защита ее от перегрузок. При разработке протоколов и интерфейсов учитывается свойство открытости с целью их дальнейшего развития и обеспечения взаимодействия с другими средствами и абонентами. Эту работу проводит Международная организация по стандартизации в содружестве с организациями различных стран. »• Территориальной (региональной) называют технологию (сеть), компьютеры которой находятся на большом удалении друг от друга, как правило, от десятков до сотен километров. Иногда территориальную сеть называют корпоративной или ведомственной. Количество абонентов сети не ограничено. Им гарантируется надежный обмен данными в режиме «реального времени», передача факсов и телефонных (телексных) сообщений в заданное время, телефонная связь по спутниковым каналам. Территориальные сети строятся по идеологии открытых систем. Их абонентами являются отдельные ПК, ЛВС, телексные установки, факсимильные и телефонные установки, сетевые элементы (узлы сети связи). »- Наконец, глобальные сети обеспечивают возможность общения по переписке и телеконференции. Основная задача глобальной сети — обеспечение абонентам не только доступа к компьютерным ресурсам, но и возможности взаимодействия между собой различных профессиональных групп, рассредоточенных на большой территории.