Лекция 19
Физическая организация данных. Размещение, способы адресации и методы доступа к записям. Доступ через указатели, инвертированные файлы, списки, кольцевые структуры. Стратегии
обновления данных
Организация данных на машинных носителях
Выбор типа записи |
Выбор способа |
Выбор способа |
– единицы обмена |
размещения |
адресации и |
в операциях ввода- |
записей в файле |
метода доступа |
вывода |
|
к записям |
Файл |
Типы записей |
Поток- ориентированный
Записей
фиксированной
длины
С блокировкой записей фиксир. длины
Записей переменной длины
Запись |
|
|
|
Запись |
|
|
|
Запись |
|
|
Запись |
|
|
|
Запись |
E |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Запись |
E |
Запись |
|
|
E |
Запись |
|
E |
|
… |
|
|
|
Запись |
E |
||||||||||||
O |
|
|
O |
|
O |
|
|
|
|
O |
|||||||||||||||||
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
|
|
B |
|
|
|
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
|
B |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Запись |
|
|
Запись |
|
|
|
OE |
|
|
… |
|
|
|
Запись |
|
|
|
Запись |
OE |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L |
Запись |
|
E |
|
L |
|
Запись |
|
E |
|
… |
|
L |
|
Запись |
E |
|||||||||||
|
O |
|
|
|
O |
|
|
|
O |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С блокировкой |
|
L |
|
Запись |
|
L |
|
Запись |
|
OE |
|
… |
|
L |
|
Запись |
|
L |
|
Запись |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
записей переменной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
длины |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Записей |
|
|
|
Запись |
|
|
|
|
OE |
|
Запись |
|
OE |
|
|
… |
|
|
|
|
Запись |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
неопределенной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
длины |
|
|
|
|
|
|
|
|
B |
|
|
|
B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E O B
E O B
Физическая организация логических записей
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Физическая запись |
|
|
Физическая запись |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лог. запись 1 |
|
Лог. запись 2 |
|
Лог.запись N |
|
|
|
Лог.запись N+1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Организация файлов - способ размещения
Страничная
организация
Параллельная
секционная
организация
Размещение
соответственно
частоте
использования
записей
Записи
Индекс Данные
Способы адресации и методы доступа к записям
Последовательное
сканирование
файла
Блочный
поиск
Двоичный
поиск
|
|
|
|
Индексно- |
||||||
|
|
|
последовательные |
|||||||
… |
|
|
|
|
|
файлы |
||||
|
|
|
Индексно- |
|||||||
|
|
Ks > k |
|
|||||||
k |
|
произвольные |
||||||||
… |
|
|
|
|
|
файлы |
||||
|
|
Ks > k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
k Ks < k
…
Адресация с помощью ключей, преобразуемых в адрес
Хэширование
Схема индексно- последовательного файла после добавления записей
Физическое представление древовидных структур
Факультет
(А) A
1
|
|
|
|
B |
|
|
B |
|
B |
|
|
|
Специализация |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|||
|
|
2 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
(В) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
C |
C |
C |
|
C |
C |
C |
C |
C |
|
|
|
5 |
1 |
6 |
3 |
|
9 |
4 |
2 |
7 |
8 |
|
|
|
|
|
||||||||
Студент |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(С) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A1 |
B2 |
C5 |
C1 |
C6 |
B1 |
C3 |
C9 |
B3 |
C4 |
C2 |
C7 |
C8 |
1. Физически последовательное размещение
|
Пример реализации древовидной |
|
||
|
структуры методом переполнения |
|
||
Основная область |
|
|
|
|
A1 |
B2 C5 C12 C6 B1 |
C13 C9 |
B3 C14 C11 C7 C18 |
Указатель |
на обл. |
||||
|
|
|
|
переполн |
|
Область переполнения |
|
|
|
|
Основная область |
|
|
|
Указатель
A1 B2 C5 C12 C8 B1 C13 C9 B3 C14 C11 C7 C18 на обл.
переполн
Область переполнения
B1 |
C2 |
C3 |
B3 |
C4 |
A1 |
B4 |
C10 |
C15 |
|
|
|
|
ключ |
ключ |
ключ |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Использование одного указателя на запись
А1 .
В1 
В2 
В3
С5 
С1 
С6 
С3 
С9 
С4 
С2 
С7 
С8
2.а. Указатели на исходную запись – один указатель на запись
А1
В1 
В2 
В3
С5 
С1 
С6 
С3 
С9 
С4 
С2 
С7 
С8 .
2.б. Один указатель на запись – левосписковая структура