31. Структура данных в индексно-последовательный метод доступа. Преимущества и недостатки при операциях.

Основное назначение метода – поиск уникальных записей по значению ключа.

Также достаточно эффективно реализуется последовательный доступ.

Все записи в основном файле упорядочены по возрастанию первичного ключа. Основной файл разбит на блоки фиксированной длины.

Для каждого блока формируется запись в индексном файле, содержащая значение ключа последней записи блока и адрес начала блока.

Индексный файл имеет аналогичную блочную структуру.

Поиск записи в индексном файле: последовательный просмотр блоков индексного файла со сравнением искомого значения ключа с ключами в индексном файле.

После обнаружения ключа в файле больше искомого – переход на соответствующий блок основного файла и поиск записи в блоке.

Преимущества метода:

• быстрый поиск по первичному ключу

• эффективно последовательный доступ к данным – т.к. ключи упорядочены

• эффективность по памяти – из-за короткого индекса

Недостаток: трудоемкость при модификации файла

32. Отведенное свободное пространство и область переполнения

Дополнение записей происходит следующим образом:

Определяется местоположение дополняемой записи в соответствии с возрастанием первичного ключа.

Если она не помещается в найденный блок, то последние записи, не поместившиеся в блок, перемещаются в область переполнения: отдельное пространство на диске.

Там они не сортируются, а связываются в цепочку в соответствии с возрастанием первичного ключа: перемещенные записи становятся первыми в цепочке, соответствующей данному блоку.

Данный прием в методах доступа и есть организация области переполнения.

Метод отведенного свободного пространства: в каждом блоке при первоначальной загрузке файла резервируется пустое пространство в конце блока (примерно 30 %).

Такая процедура дополнения требует операций сопровождения основного файла: его периодическую перезагрузку.

33. Методы хеширования.

Сущность метода хеширования: все адресное пространство делится на несколько областей фиксированного размера с индексами для ключей.

Основное требование к функции хеширования: квазиравномерное распределение значений ключей.

Второе требование к функции хеширования: как можно меньше синонимов.

Метод квадратов – из квадрата цифрового ключа выбирается необходимое количество разрядов центральной части. Полученное число умножается на масштабный множитель (примерно равен 1), приводящий интервал изменения ключа к размеру файла. Полученный результат является адресом записи.

Метод деления – двоичный эквивалент ключа делится на количество записей в файле. Остаток от деления является адресом записи.

34. Обработка переполнений в методах хеширования.

Специальные методы обработки переполнения – служат для дополнения новой записи с ключом, для которого уже есть синоним в файле.

Метод открытой адресации – поиск свободного места под запись; последовательно просматриваются записи, следующие за синонимом, при достижении конца файла осуществляется переход в начало файла. При обнаружении первой свободной записи вновь поступившая запись помещается на это место.

Метод нелинейного поиска – адрес следующей просматриваемой записи вычисляется по формуле, аналогичной функции хеширования. Этот метод дает более равномерное распределение записей по файлу, однако требует хаотического обращения к файлу.