Лекция 18. Таблицы и простейшие алгоритмы поиска.

1. Определения и описания структур данных

Таблицейбудем называть структуру данных, пригодную для хранения набора данных, имеющих одинаковые типы. Простейшим примером такой структуры может служить массив, поскольку тип всех его элементов один и тот же. Чаще всего элемент таблицы состоит из нескольких частей, одна из которых имеет наибольшее значение (называетсяключом), а остальные содержат информацию, связанную с этим ключом, или собственноданные. Если всё это изобразить графически, то получится то, что называется таблицей в обычном смысле:

Ф. И. О.	Адрес	Телефон	Год рождения
Петров Ф. М.	Северная 99-88	29-29-29	1962
Иванов П. С.	Мира 111-222	77-88-99	1976
Козлов Н. В.	Октябрьская 135-246	45-67-89	1970
.................

Здесь ключом является фамилия, а все остальные элементы — полезная информация о человеке с такой фамилией. В случае, когда наша таблица становится довольно большой, найти данные о нужном нам человеке становится довольно сложно. Алгоритмы, предназначенные для поиска в таблице данных с указанным ключом, называются алгоритмами поиска. Поиск может бытьудачным(если элемент с искомым ключом имеется в массиве) инеудачным(в противном случае).

При использовании языка Паскаль для работы с табличными данными довольно удобно использовать записи в качестве элементов данных. В нашем примере таблица будет состоять из элементов следующего типа:

typetItem{элемент} =record

surname: string[30];{фамилия, ключевое поле}

address: string; {адрес}

phone: longint; {телефон}

birth: word; {год рождения}

end;

При рассмотрении алгоритмов поиска мы будем пользоваться более общей формой для записи типа элемента:

typetItem =record

key: tKey; {ключ}

data: tData;{данные}

end;

Типы tKey иtData зависят от конкретной задачи, которую нужно решать. В нашем примереtKey —строка до 30 символов длиной, аtData можно сделать записью из трёх полей (address, phone иbirth).

Рассмотрим теперь некоторые способы реализации всей таблицы:

1. Массив

Это наиболее простой вариант и довольно удобный, поскольку положение элемента в таблице однозначно определяется номером элемента в массиве. Если размер таблицы меняется в ходе работы с ней (данные время от времени добавляются или удаляются), то массив оказывается не очень экономичным: поскольку точное количество элементов заранее неизвестно, приходится заводить массив из большого количества элементов, часть из которых не будет использоваться, но будет занимать место в памяти.

Для того чтобы хранить таблицу, нам потребуется запись из двух полей: сам массив и целочисленное поле, обозначающее текущий размер массива:

constmaxsize = 2000;{максимальный размер таблицы}

typetTable =record

a: array[1..maxsize]oftItem; {это сам массив}

n: integer; {а это - реальное число элементов}

end;

varTable: tTable;

Предполагается, что в любой момент времени данные таблицы хранятся в первых nэлементах массива, а остальные считаются пустыми.