Определения[править | править исходный текст]

• Корневой узел — самый верхний узел дерева (узел 2 на примере).

• Корень — одна из вершин, по желанию наблюдателя.

• лист, листовой или терминальный узел — узел, не имеющий дочерних элементов (узлы 2, 4, 5, 11).

• Внутренний узел — любой узел дерева, имеющий потомков, и таким образом, не являющийся листовым узлом (7, 5, 6, 9).

Дерево считается ориентированным, если в корень не заходит ни одно ребро.

• Полный сцепленный ключ — идентификатор записи, который образуется путём конкатенации всех ключей экземпляров родительских записей (групп).

Узлы[править | править исходный текст]

Узел является экземпляром одного из двух типов элементов графа, соответствующим объекту некоторой фиксированной природы. Узел может содержать значение, состояние или представление отдельной информационной структуры или самого дерева. Каждый узел дерева имеет ноль или более узлов-потомков, которые располагаются ниже по дереву (по соглашению, деревья 'растут' вниз, а не вверх, как это происходит с настоящими деревьями). Узел, имеющий потомка, называетсяузлом-родителем относительно своего потомка (или узлом-предшественником, или старшим). Каждый узел имеет не больше одного предка. Высота узла — это максимальная длина нисходящего пути от этого узла к самому нижнему узлу (краевому узлу), называемому листом. Высота корневого узла равна высоте всего дерева. Глубина вложенности узла равна длине пути до корневого узла.

Корневые узлы[править | править исходный текст]

Самый верхний узел дерева называется корневым узлом. Быть самым верхним узлом подразумевает отсутствие у корневого узла предков. Это узел, на котором начинается выполнение большинства операций над деревом (хотя некоторые алгоритмы начинают выполнение с «листов» и выполняются, пока не достигнут корня). Все прочие узлы могут быть достигнуты путём перехода от корневого узла по рёбрам (или ссылкам). (Согласно формальному определению, каждый подобный путь должен быть уникальным). В диаграммах он обычно изображается на самой вершине. В некоторых деревьях, например, кучах, корневой узел обладает особыми свойствами. Каждый узел дерева можно рассматривать как корневой узел поддерева, «растущего» из этого узла.

Поддеревья[править | править исходный текст]

Поддерево — часть древообразной структуры данных, которая может быть представлена в виде отдельного дерева. Любой узел дерева T вместе со всеми его узлами-потомками является поддеревом дерева T. Для любого узла поддерева либо должен быть путь в корневой узел этого поддерева, либо сам узел должен являться корневым. То есть поддерево связано с корневым узлом целым деревом, а отношения поддерева со всеми прочими узлами определяются через понятиесоответствующее поддерево (по аналогии с термином «соответствующее подмножество»).

Упорядочивание деревьев[править | править исходный текст]

Существует два основных типа деревьев. В рекурсивном дереве или неупорядоченном дереве имеет значение лишь структура самого дерева без учёта порядка потомков для каждого узла. Дерево, в котором задан порядок (например, каждому ребру, ведущему к потомку, присвоены различные натуральные числа) называетсядеревом с именованными рёбрами или упорядоченным деревом со структурой данных, заданной перед именованием и называемой структурой данных упорядоченного дерева.

Упорядоченные деревья являются наиболее распространёнными среди древовидных структур. Двоичное дерево поиска — одно из разновидностей упорядоченного дерева.

Представление деревьев[править | править исходный текст]

Существует множество различных способов представления деревьев. Наиболее общий способ представления изображает узлы как записи, расположенные вдинамически выделяемой памяти с указателями на своих потомков, предков (или и тех и других), или как элементы массива, связанные между собой отношениями, определёнными их позициями в массиве (например, двоичная куча).

Деревья как графы[править | править исходный текст]

В теории графов дерево — связный ациклический граф. Корневое дерево — это граф с вершиной, выделенной в качестве корневой. В этом случае любые две вершины, связанные ребром, наследуют отношения «родитель-потомок». Несвязный граф, состоящий исключительно из деревьев, называется лесом.

8. Постановка задачи поиска информации. Основные типы условий поиска.

Постановка задачи поиска данных

• Во всех компьютерных информационных системах поиск данных является основным видом обработки информации. При выполнении любого поиска данных имеются три составляющие.

Набор данных: Это вся совокупность данных,

• Набор данных: Это вся совокупность данных,

• среди которых осуществляется поиск. Элементы набора называются записи. Запись может состоять из одного или нескольки полей. Например запись телефонной книжки состоит из полей: фамилия, имя, телефон.

Ключ поиска: Это то поле записи, по значению которого происходит поиск.

• Ключ поиска: Это то поле записи, по значению которого происходит поиск.

• Например, поле ФАМИЛИЯ, если мы ищем номер телефона определенного человека.

• Критерий поиска: или условие поиска. Это то условие, которому должно удовлетворять значение ключа поиска в искомой записи.

• Например если мы ищем телефон Сидорова, то критерий поиска заключается в совпадении фамилии Сидоров, указанной в очередной записи в книжке. Но ключей поиска может быть несколько, тогда и критерий поиска будет сложным, учитывающим значения сразу нескольки ключей.

В справочнике может оказаться несколько человек с фамилией Сидоров, но у них есть разные имена, то составляющий критерий поиска будет включать в себя два условия:

• В справочнике может оказаться несколько человек с фамилией Сидоров, но у них есть разные имена, то составляющий критерий поиска будет включать в себя два условия:

• ФАМИЛИЯ-Сидоров, ИМЯ-Владимир.

Структура данных- это структурированные системы данных, хранящиеся на каких-либо

• Структура данных- это структурированные системы данных, хранящиеся на каких-либо

• носителях.

Поиск половинным делением

• Метод половинного деления для упорядочного числа данных работает гораздо быстрее, чем метод последовательного перебора.

• Половинным делением можно искать, например, нужную страницу в толстой книге:

• открыть книгу по середине, понять, в какой из половин находится нужная страница, затем открыть середину этой половины и т.д.

Блочный поиск

• Для блочного поиска надо всё разбить на блоки. Например любая книга разбита на главы, это и есть блоки. Также можно разбивать на индексы, индекс- это часть ключа поиска( например, первая буква).

• Например записи в телефонном справочнике расставляются по блокам в соответствии с первой буквой.

Поиск в иерархической структуре данных

• Иерархические структуры- это многоуровневые балочные структуры хранения данных.

• По такому принципу организовано хранения файлов в файловой системе компьютера.

• В этой системе нет блоков, тут вместо них каталоги или папки. Для того чтобы найти нужный файл нужно знать к нему путь.

9. Структуры хранения данных в физической памяти ЭВМ. Файловая структура

хранения данных. Описание форматов хранения данных.

Важнейшей особенностью памяти ЭВМ, в значительной степени

определяющей методы организации данных и доступа к ним, являетсяеё неоднородность. Существуют два разных типа памяти – оператив-

ная (ОП) и внешняя (ВП), причем процессор работает только с дан-ными из оперативной памяти.

Процессор ОП

ВП

Управляющие

воздействия

Рис. 32. Схема работы ЭВМ

Как уже многократно отмечалось, базы данных создаются для ра-

боты с большими объемами данных, что обусловливает необходимость

использования внешней памяти. Поэтому организация данных и дос-

тупа к ним должна учитывать как специфику каждого типа памяти, так

и способы их взаимодействия.

Отметим основные свойства оперативной памяти:ƒ единицей памяти является байт;ƒ память прямоадресуема (каждый байт имеет адрес);

ƒ процессор выбирает для обработки нужные данные, непосредст-

венно адресуясь к последовательности байтов, содержащих эти

данные.

Отметим основные свойства внешней памяти:

ƒ минимальной адресуемой единицей является физическая запись

ƒ для последующей обработки (например, работы с полями) записьдолжна быть считана в оперативную память;

ƒ время чтения записи в ОП (занесения записи из ОП в ВП) на не-сколько порядков выше времени обработки процессором записи изОП;ƒ организация обмена осуществляется порциями, т.к. невозможносчитать сразу всю базу данных.

Фа́йловая систе́ма (англ. file system) — порядок, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях информации в компьютерах, а также в другом электронном оборудовании: цифровых фотоаппаратах, мобильных телефонах и т. п. Файловая система определяет формат содержимого и способ физического хранения информации, которую принято группировать в виде файлов. Конкретная файловая система определяет размер имен файлов и (каталогов), максимальный возможный размер файла и раздела, набор атрибутов файла. Некоторые файловые системы предоставляют сервисные возможности, например,разграничение доступа или шифрование файлов.

Файловая система связывает носитель информации с одной стороны и API для доступа к файлам — с другой. Когда прикладная программа обращается к файлу, она не имеет никакого представления о том, каким образом расположена информация в конкретном файле, так же, как и на каком физическом типе носителя (CD, жёстком диске,магнитной ленте, блоке флеш-памяти или другом) он записан. Всё, что знает программа — это имя файла, его размер и атрибуты. Эти данные она получает от драйверафайловой системы. Именно файловая система устанавливает, где и как будет записан файл на физическом носителе (например, жёстком диске).

С точки зрения операционной системы (ОС), весь диск представляет собой набор кластеров (как правило, размером 512 байт и больше)^[1]. Драйверы файловой системы организуют кластеры в файлы и каталоги (реально являющиеся файлами, содержащими список файлов в этом каталоге). Эти же драйверы отслеживают, какие из кластеров в настоящее время используются, какие свободны, какие помечены как неисправные.

Однако файловая система не обязательно напрямую связана с физическим носителем информации. Существуют виртуальные файловые системы, а также сетевыефайловые системы, которые являются лишь способом доступа к файлам, находящимся на удалённом компьютере.