29. Индексированные файлы: операции вставки и удаления записей.

Идея индексированных файлов состоит в построении доп. файла, содержащего ключи записей и указатели на данные в главном файле. Индексы бывают разреженные (или первичные) и плотные (или вторичные).

         Разреженные индексы

         В разреженном индексе ключ должен гарантировать уникальное значение. Записи индекса состоят из пар (v, b), где b – адрес блока, а v – зн-ние ключа 1ой записи блока. Записи в главном файле д.б. упорядочены. Записи в индексе также упорядочены.

         Плотное индексирование

         Плотные индексы не требуют упорядочивать гл. файл и не требуют уникальности ключа, поэтому для нек-ого отношения можно построить мн-во плотных индексов. Запись в плотном индексе представляет собой пару (V, p), где V – зн-ние ключа записи, а p – адрес записи.

         В файле индекса в самой 1ой записи вместо значения ключа помещается -∞, чтобы упростить алгоритм поиска. Индекс также может состоять более чем из одного блока. В этом случае блоки индекса организуются как последовательный файл, либо над индексом строится еще один индекс.

Для разреженных индексов

Операция вставки

Пусть необходимо добавить запись с ключом v₁. Для этого необходимо найти блок b_i, в к-ом д.б. запись. Затем объясняем корректное положение записи в блоке b_i. Для этого смещаем все записи с ключом большим v₁ вправо. Если блок b_i не содержит свободного места, то выделяется новый блок в главном файле, записи распределяются пополам между b_i и новым блоком (порядок д.б. сохранен). При появлении нового блока инфо о нем д.б. записана в индексном файле. При этом также должен сохраняться порядок записей.

Операция удаления

При удалении записи с ключом v₁ также производится операция поиска блока, затем производится сдвиг всех записей блока с ключом больше v₁ влево. Если при этом блок остается пустым, то он возвращается файловой системе, а из индекса удаляется запись о нем. Если удаляется 1ая запись блока, то запись в индексе модифицируется.

30.Разреженные и плотные индексы. Индексация по нескольким полям.

Разреженный индекс (англ. sparse index) в базах данных — это файл с последовательностью пар ключей и указателей. Каждый ключ в разреженном индексе, в отличие от плотного индекса, ассоциируется с определённым указателем на блок в сортированном файле данных. Идея использования индексов пришла от того, что современные базы данных слишком массивны и не помещаются в основную память. Мы обычно делим данные на блоки и размещаем данные в памяти поблочно. Однако поиск записи в БД может занять много времени. С другой стороны, файл индексов или блок индексов намного меньше блока данных и может поместиться в буфере основной памяти что увеличивает скорость поиска записи. Поскольку ключи отсортированы, можно воспользоваться бинарным поиском. В кластерных индексах с дублированными ключами разреженный индекс указывает на наименьший ключ в каждом блоке.

Чтобы облегчить процедуру поиска, можно создать второй файл, называемый разреженным индексом, который состоит из пар (x, b), где x - значение ключа, а b - физический адрес блока, в котором значение ключа первой записи равняется х. Разреженный индекс должен быть отсортирован по значениям ключей.

Плотный индекс (dense index) — индекс в базах данных, файл с последовательностью пар ключей и указателей на запись в файле данных. Каждый ключ в плотном индексе, в отличие от разреженного индекса, ассоциируется с определённым указателем на запись в сортированном файле данных. Идея использования индексов пришла от того, что современные базы данных слишком массивны и не помещаются в основную память. Мы обычно делим данные на блоки и размещаем данные в памяти поблочно. Однако поиск записи в БД может занять много времени. С другой стороны, файл индексов или блок индексов намного меньше блока данных и может поместиться в буфере основной памяти что увеличивает скорость поиска записи. Поскольку, ключи отсортированы можно воспользоваться бинарным поиском. В кластерных индексах с дублированными ключами плотный индекс указывает на первую запись с указанным ключом.