18. Иерархическая модель данных

Важное отличие иерархической модели состоит в том, что БД может иметь древовидную (иерархическую) структуру. Совокупность корневой записи и множества подчиненных ей записей называется деревом. Количество деревьев в БД определяется количеством корневых записей. Групповые отношения в иерархической модели не именуются, поскольку они определены парой записей разного типа. К каждой записи БД существует только один путь от корневой записи, и он называетсяиерархическим. Для упорядочивания записей в иерархической структуре могут использоваться различные способы, но наиболее часто используется сортировка по возрастанию значений ключа. Корневая запись должна обязательно содержать уникальный ключ. Ключи некорневых записей должны быть уникальными только в экземплярах групповых отношений. Каждая запись идентифицируется полным сцепленным ключом, под которым понимается совокупность ключей всех записей от корневой по иерархическому пути.

19. Структура данных в реляционной модели

В основе реляционной модели используется понятие отношение, представляющее собой подмножество декартового произведения – домен. Домен – это некоторое множество элементов, которые может принимать объект по некоторому свойству. Декартовым произведением доменов D1,D2…Dm, где каждый домен D1,D2…Dm – это множество элементов {d1,d2…dm}, называется множество всех кортежей длины М, состоящих из М элементов, по одному из каждого домена. Декартово произведение позволяет получить все возможные комбинации элементов рассматриваемых доменов. Отношение R на множестве доменов D1,D2…Dm называется подмножество декартового произведения этих доменов. Это отношение есть некоторое множество М-арных кортежей, каждый элемент которого принадлежит соответствующему домену. Элементами отношений являются кортежи, арность кортежа определяется арностью отношения. Поскольку отношение является множеством, то в нем не должны присутствовать одинаковые кортежи и их порядок несущественен. В ряде случаев отношения представлены в виде таблицы, где каждая строка – кортеж, а каждый столбец соответствует одному и тому же компоненту декартового произведения. Таблица размерности К обладает следующими свойствами:

1. Каждая строка представляет собой кортеж из К значений, принадлежащих К столбцам;

2. Порядок столбцов в отношении фиксирован;

3. Порядок кортежей в отношении безразличен;

4. Любые две строки различаются хотя бы одним элементом;

5. Строки и столбцы могут обрабатываться в любой последовательности, определяемой применяемыми операциями обработки.

20. Использование отношений для представления набора объектов

Для представления набора объектов атрибуты интерпретируются столбцами; множество допустимых значений атрибутов интерпретируются соответствующим доменом. Каждый кортеж отношений выполняет роль описания отдельного объекта из набора объектов, а отношение выполняет роль описания всего набора. Пусть имеется множество наборов объектов E={e1,e2…em}, множество атрибутов, описывающих этот наборA={A1…Aj…An}, множество значений по каждому атрибутуK1={k11…k1i…k1k} є A1…Kn={kn1…kni…knk} є An. При выполнении интерпретации выполняются следующие условия:

1. Первый столбец принадлежит атрибуту А1, второй – А2 и т.д.

2. Каждому атрибуту соответствует домен k1 є D1…knє Dn;

3. Отношение R является подмножеством декартового произведения этих доменов R D1xD2x…xDn=k1xk2x…xkn и описывает набор объектов Е. Если атрибут Ajили набор атрибутов является ключом, то значение в столбце jили совокупность значений столбцов однозначно идентифицируют этот кортеж в данном отношении.

21. Использование отношений для представления связей между объектами

Отношения используются для представления связи между наборами объектов E1, E2…Ek. В этом случае кортеж riопределяется в отношении Rсписком объектов: ri={e1i, e2i…eki}, где каждый элемент e1iє E1, e2iє E2 … ekiє Ek. Столбцам отношения присваивают имена, что позволяет отображать в именах атрибутов значения, принадлежащие доменам атрибутов. Список имен атрибутов отношения называется еще схемой отношения. Если есть атрибуты A1…An и отношение R, то схема отношений будет иметь вид R(A1…An). Существует аналогия между схемой отношений и форматом записи, между кортежем и записью.