
- •1. Архитектура машинной памяти
- •2. Адресация памяти
- •3. Три уровня представления данных
- •4.Внутренняя структура записи
- •5. Типы структур данных
- •7. Массивы
- •8. Стеки
- •9.Очередь
- •10. Таблица
- •11. Способы размещения, основанные
- •12.Сортировка. Метод выбора
- •13. Метод обмена (пузырька)
- •14. Метод вставок
- •15. Метод подсчета
- •16. Метод Шелла
- •17.Внешняя сортировка
- •18. Последовательный поиск
- •19. Ускоренные методы поиска. Двоичный поиск. Блочный поиск
- •20.Поиск по двоичному дереву
3. Три уровня представления данных
Автоматизированные информационные системы хранят и обрабатывают информацию об объектах реального мира. Некоторую совокупность информации, описывающую конкретный объект, называют логической записью или просто записью. Совокупность записей, описывающих множество объектов определенного класса, называют информационным массивом.
Организация информационного массива, обеспечивающая определенные связи и отношения между данными, называется структурой данных.
Существует три уровня представления данных: логический уровень, уровень хранения и физический уровень.
На логическом уровне работают с логическими структурами данных, отражающими реальные отношения, которые существуют между объектами и их характеристиками, т.е. указывающими в каком виде данные представляются пользователю системы. При разработке логических структур данных учитывается также информационная потребность пользователей системы и характер задач, для решения которых предназначена АИС. Единицей информации на этом уровне является логическая запись. Каждый объект, описываемый соответствующей логической записью, характеризуется определенными признаками, являющимися атрибутами записи. На логическом уровне устанавливается перечень признаков, полностью характеризующий описываемый класс объектов. Совокупность признаков и их взаимосвязь определяют внутреннюю структуру логической записи.
На логическом уровне представления данных не учитывается техническое и математическое обеспечение системы (тип ЭВМ, тип ЗУ, язык программирования, операционная система).
На уровне хранения оперируют со структурами хранения — представлениями логической структуры данных в памяти ЭВМ. Структура хранения должна полностью отображать логическую структуру данных и поддерживать ее в процессе функционирования АИС. Единицей информации на этом уровне также является логическая запись.
Оперативная память машины и внешняя память обладают разными возможностями, поэтому средства и методы организации данных в ОП и на ВЗУ различны. При разработке или выборе структуры хранения учитывается тип ЗУ, в котором будут храниться данные, устанавливается тип и формат данных, а также определяется способ поддержания логи--ческой структуры.
Каждая структура хранения предоставляет определенный способ доступа к данным и определенные возможности для манипулирования данными. Она характеризуется объемом памяти, необходимым для размещения данных. От выбора структуры хранения непосредственно зависит эффективность обработки данных.
При разработке или выборе структуры хранения следует учитывать возможности языка программирования, на котором будут написаны программы работы с данными.
На физическом уровне представления данных оперируют с физическими структурами данных. На этом уровне решается задача реализации структуры хранения непосредственно в конкретной памяти конкретной ЭВМ. Единицей информации на этом уровне является физическая запись, представляющая участок носителя, на котором размещаются одна или несколько логических записей. При разработке структур памяти анализируются параметры конкретных технических средств: тип и объем памяти, способ адресации, метод и время доступа к данным. На этом же уровне решаются задачи по организации обмена данными между основной и внешней памятью ЭВМ.
При разработке структур данных всех уровней должен обеспечиваться принцип независимости данных. Физическая независимость данных означает, что изменения в физическом расположении данных и в техническом обеспечении системы не должны отражаться на логических структурах и прикладных программах, т.е. не должны вызывать в них изменений. Логическая независимость данных означает, что изменения в структурах хранения не должны вызывать изменений в логических структурах данных и в прикладных программах.