2.4.3. Иерархические структуры данных

Данные, которые трудно представить в виде списка или таблицы, часто представляют в виде иерархических структур. Например, система почтовых адресов.

Рис. 1. Пример иерархической структуры

Такие структуры часто применяют во все возможных классификациях. В таких структурах адрес каждого элемента определяется путем доступа (маршрутом), ведущим от вершины структуры к данному элементу.

Списочные и табличные структуры являются простыми. Ими легко пользоваться, т. к. адрес каждого элемента задается числом (для списка), двумя числами (для двумерной таблицы) или несколькими числами для многомерной таблицы. Они также легко упорядочиваются. Основным методом упорядочивания является сортировка. Данные можно сортировать по любому признаку: по алфавиту, по возрастанию порядкового номера и т.д.

Несмотря на многочисленные удобства, у простых структур данных есть и недостаток - их трудно обновлять, т. е. добавлять в них новые элементы и удалять старые. Иерархические структуры данных по форме сложнее, чем линейные и табличные, но они не создают проблем с обновлением данных. Их легко развивать путем создания новых уровней. Недостатком иерархической структуры является трудоемкость записи адреса элемента данных (получаются длинные адреса) и сложность упорядочения. Часто методы упорядочения в таких структурах основываются на предварительной индексации, которая заключается в том, что каждому элементу данных присваивается свой уникальный индекс. Этот индекс можно использовать при поиске, сортировке и т.п. После такой индексации данные легко разыскиваются по двоичному коду индекса.

Таким образом, если данные хранятся не как попало, а в организованной структуре (причем любой), то каждый элемент данных приобретает новое свойство (параметр), который можно назвать адресом. Однако введение адресов приводит к увеличению данных, поскольку адреса элементов данных - это тоже данные, и их тоже надо хранить и обрабатывать.