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严蔚敏最新版《数据结构》电子教案共56页文档

严蔚敏最新版《数据结构》电子教案共56页文档
2019/9/28
人民邮电出版社
• (1) 预定义常量及类型
• //函数结果状态代码 • #define OK 1 • #define ERROR 0 • #define INFEASIBLE -1 • #define OVERFLOW -2 • // Status是函数返回值类型,其值是函数结
果状态代码。 • typedef int Status;
(5)赋值语句 (6)选择语句 (7)循环语句
2019/9/28
(8)使用的结束语句形式有:
函数结束语句 return 循环结束语句 break; 异常结束语句 exit(异常代码);
2019/9/28
(9)输入输出语句形式有: 输入语句 cin (scanf( )) 输出语句 cout (printf( ))
学生数据对象 • 学生记录的集合
2019/9/28
5、数据结构(Data Structure)是相互之间
存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。
数据结构是带“结构”的数据元素的集合, “结构”就是指数据元素之间存在的关系。
2019/9/28
数据结构的两个层次:
逻辑结构---
数据元素间抽象化的相互关系,与数据的存储无关,独 立于计算机,它是从具体问题抽象出来的数学模型。
离散数学、C语言 • 3.注意循序渐进:
基本概念、基本思想、基本步骤、算法设计 • 4.注意培养算法设计的能力
理解所讲算法、对此多做思考:若问题要求不同, 应如何选择数据结构,设计有效的算法
2019/9/28
考核方式
• 平时成绩 : 30%
–作业、小测验、实验 –课堂纪律
–无故迟到: –无故旷课:-5 –上机:玩游戏、上网聊天

《数据结构》参考教案

《数据结构》参考教案

《数据结构》参考教案数据结构参考教案教案一:数据结构概述1. 介绍数据结构的定义和作用- 数据结构是指组织数据的方式,从而实现高效访问和操作数据的目的。

- 数据结构对于解决实际问题和优化算法具有重要作用。

2. 数据结构的分类- 线性结构:数组、链表、栈、队列等- 非线性结构:树、图等- 文件结构:顺序文件、索引文件等3. 数据结构的基本操作- 插入、删除、查找、排序等操作教案二:线性结构1. 数组- 定义和基本特点- 一维数组和多维数组- 数组的插入、删除、查找操作- 定义和基本特点- 单链表和双链表- 链表的插入、删除、查找操作3. 栈- 定义和基本特点- 栈的应用场景- 栈的插入、删除、查找操作4. 队列- 定义和基本特点- 队列的应用场景- 队列的插入、删除、查找操作教案三:非线性结构1. 树- 二叉树的定义和基本特点- 二叉查找树的构建和操作- 平衡二叉树的原理和应用- 图的定义和基本特点- 图的表示方法:邻接矩阵、邻接表- 图的遍历算法:深度优先搜索、广度优先搜索教案四:文件结构1. 顺序文件- 顺序文件的组织结构- 顺序文件的插入、删除、查找操作2. 索引文件- 索引文件的组织结构- 索引文件的插入、删除、查找操作3. 散列文件- 散列文件的组织结构- 散列文件的插入、删除、查找操作教案五:高级数据结构1. 堆- 堆的定义和基本特点- 最大堆和最小堆- 堆的插入、删除、查找操作2. 并查集- 并查集的定义和基本特点- 并查集的应用场景- 并查集的操作:合并、查找3. Trie树- Trie树的定义和基本特点- Trie树的插入、删除、查找操作教案六:数据结构的应用1. 图的最短路径算法- 迪杰斯特拉算法- 弗洛伊德算法2. 树的应用:哈夫曼编码- 哈夫曼编码的原理和过程- 哈夫曼编码的应用和效果3. 排序算法比较- 冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序、归并排序- 各种排序算法的时间复杂度和稳定性比较教案七:数据结构的优化与扩展1. 动态规划算法- 动态规划的基本思想和适用条件- 应用举例:背包问题、最长公共子序列等2. 基于数据结构的缓存优化- 缓存机制的原理和应用- 基于哈希表和LRU算法实现缓存优化3. 数据结构的持久化存储- 数据结构的序列化和反序列化- 数据结构的存储和恢复教案八:总结与展望1. 数据结构的重要性和应用价值2. 数据结构的学习方法和技巧3. 数据结构的发展趋势和研究方向教案结束。

数据结构Seqlist.H头文件

数据结构Seqlist.H头文件

数据结构Seqlist.H头文件/*使用方法:将下述的代码复制到C语言程序编辑窗口,将文件另存为Seqlist的文件名后缀为.h 的文件,在使用时可以先运行一下*///顺序表的实现#include "stdio.h"#include "math.h"typedef struct{DataType list[MaxSize];int size;} SeqList;//初始化列表void ListInitiate(SeqList *L){L->size = 0;}//得到列表的大小int ListLength(SeqList L){return L.size;}int ListInsert( SeqList *L, int i, DataType x){int j;if ( L->size >= MaxSize ){printf("顺序表已经满了无法插入!/n");return 0;}else if ( i<0 || i>L->size){printf("参数i不合格!");return 0;}else{for (j=L->size;j>i;j--)L->list[j] = L->list[j-1];L->list[i] = x;L->size++;return 1;}}int ListDelete( SeqList *L, int i , DataType *x) {int j;if ( L->size <=0 ){printf("顺序表已经空!/n");return 0;}else if ( i<0 || i>=L->size){printf("参数i不合格!");return 0;}else{*x = L->list[i];for ( j = i+1;j < L->size-1; j++ )L->list[j] = L->list[j+1];L->size--;return 1;}}int ListGet(SeqList L, int i, DataType *x) {if ( i<0 || i>L.size-1){printf("参数i不合格!");return 0;}else{*x=L.list[i];return 1;}}。

数据结构——文件

数据结构——文件

3、ISAM 文件的插入和删除
➢插入新纪录时,首先找到它应插入的磁道,若该磁道不满,则将 新纪录插入该磁道的适当位置上即可;若该磁道已满,则新纪录 或插在该磁道上,或直接插入到该磁道的溢出链表上。插入后, 可能要修改磁道索引中的基本索引项和溢出索引项。
➢删除记录时,只要找到待删除的记录,在其存储位置上作删除标 记即可,而不需要移动记录或改变指针。
3、文件基本操作2
(2)文件更新
数据库文件的维护操作可以分为文件更新、故障恢复、安全性保护 和完整性约束等基本情形。 文件更新操作类型: ● 插入记录 在给定文件中插入给定的数据记录。此时是针对整条数据记 录的操作。 ● 删除记录 在给定文件中删除其中一条或多条记录,此时也是针对整条 记录的操作。 ● 修改记录 在给定文件中修改其中一条记录的某个或多个数据项,此时 是针对记录中部分数据项的操作。

85
序 集
4 8 15 17 22 25 30 32 36 39 42 47 55 59 61 67 70 85
数 据
9
24
33 37 40 44
57
65
73

控制区域
控制区间
2、VSAM 文件的插入和删除
➢ VSAM文件中没有溢出区,解决插入的方法是在初建文件时留出空 间:一是每个控制区间内不填满记录,在最后一个记录和控制信 息之间留有空隙;二是在每个控制区域中有一些完全空的控制区 间,并在顺序集的索引中指明这些空区间。当插入新纪录时,大 多数的新纪录能插入到相应的控制区间内,但要注意保持区间记 录的关键字从小至大有序。
➢ 按文件实际用途可以分为操作系统文件和数据库文件: ① 操作系统文件 无严格意义下的数据结构,只是作为记录的集合

数据结构--第11章 文件

数据结构--第11章 文件
• 存储在顺序存储器(如磁带)上的文件,只能 是顺序文件,这种文件只能进行“顺序存取” 和“成批处理”。 • 顺序存取是指按记录的逻辑(或物理)顺序实现 逐个存取, • 若要查询第i个记录则必须先检索前 i-1 个记 录; • 插入新的记录只能加在文件的末尾;
• 更新某个记录必须对整个文件进行"复制"。
• 每个记录面有一个读/写磁 头,所有读写头安装在一 个活动臂装置上,可以一 起作径向移动。当磁道在 读/写头下通过时,便可以 进行信息的读/写。
• 各记录盘面上直径相同 的磁道组成一个“柱面”
• 一个磁道又可分为若干 弧段,称为“扇面”。 • 磁盘信息存取的单位为 一个扇面的字符组,称 为一个“页块” • 因此需用一个三维地址 来表明磁盘信息:柱面 号、记录面号和页块号。
二、B树的操作
• (1)按关键码进行查找 假设要查找关键码等于 kval 的记录
• 首先将根结点读入内存进行查找,若找到,即找 到了该记录所对应的物理记录位置,算法结束;
• 否则沿着指针所指,读入相应子树根结点继续进 行查找,直至找到关键码等于kval的索引项或者 顺指针找到某个叶子结点
• 前者可由索引项取得主文件中的记录,后者说明 索引文件中不存在关键码等于 kval 的记录。
二、磁盘存储器
• 磁盘是一种直接存取的存 储设备,既能顺序存取, 又能随机存取。目前使用 多为活动头磁盘。
• 由若干盘片组成一个盘片 组,固定在一个主轴上, 随着主轴顺一个方向高速 旋转。
• 除最顶上和最底下的两个 外侧盘面外,其余用于存 储数据的盘面称为“记录 盘面”,简称“记录面” • 记录面上存储数据的同心 圆称为“磁道”。
• 静态索引以ISAM文件为代表,它是一种专为磁 盘存取设计的文件组织方式,由索引区,数据区 和溢出区三部分组成。 • 索引区通常是与硬件层次一致的三级索引:总索 引,柱面索引和磁道索引,溢出区用来存放后插 入的记录。

数据结构资料

数据结构资料

数据(Data):信息的载体,它能够被运算机识别、存储和加工处置。

数据元素是数据大体单位。

数据一样包括三个方面的内容:数据的逻辑结构、存储结构和数据的运算。

数据元素之间的逻辑关系简称为数据结构,存储结构是数据元素及其关系在运算机存储器内的表示,称为数据的存储结构它分为线性结构和非线性结构。

栈、队列、串等都是线性结构,非线性结构:数据逻辑结构中的另一大类,它的逻辑特点是一个结点可能有多个直接前趋和直接后继。

数组、广义表、树和图等数据结构都是非线性结构。

数据项(Data Item):具有独立意义的最小数据单位,是对数据元素属性的描述。

数据项也称域或字段。

数据结构(Data Structure):指的是数据之间的彼此关系,即数据的组织形式。

逻辑结构(Logical Structrue):数据元素及其关系在运算机存储器内的表示树最适合用来表示元素之间具有分支层次关系的数据。

数据存储方式有:1.顺序存储方式 2.链接存储方式 3.索引存储方式 4.散列存储方式算法的时刻复杂度不仅与问题的规模相关,还与输入实例中的初始状态有关。

但在最坏的情形下,其时刻复杂度确实是只与求解问题的规模相关的。

咱们在讨论时刻复杂度时,一样确实是以最坏情形下的时刻复杂度为准的时刻复杂度是由嵌套层数最多的循环语句中最内层语句的频度f(n)决定。

把线性表的结点按逻辑顺序依次寄存在一组地址持续的存储单元里用这种方式存储的线性表这顺序表。

串是零个或多个字符组成的有限序列,长度为零的串称为空串,串中任意个持续字符组成的子序列称为串的子串(模式),包括子串的串相应地称为主串(目标).空白串:由一个或多个空格组成的串,空格也是字符。

空串是任意串的子串, 任意串是其自身的子串,串常量是指在程序中只可引用但不可改变其值的串。

串变量是能够在运行中改变其值的。

串的顺序存储结构简称为顺序串,用单链表方式来存储串值,串的这种链式存储结构简称为链串。

静态分派的顺序串是指串的存储空间是确信的,即串值空间的大小是静态的,在编译时刻就被确信。

数据结构设计文档

网上花店数据库设计1引言 (3)1.1编写目的 (3)1.2背景 (3)1.3定义 (3)1.4参考资料 (3)2外部设计 (4)2.1标识符和状态 (4)2.2使用它的程序 (4)2.3约定 (4)2.4专门指导 (5)2.5支持软件 (5)3结构设计 (6)3.1概念结构设计 (6)3.2逻辑结构设计 (8)3.3物理结构设计 (11)4运用设计 (12)4.1数据字典设计 (12)4.2安全保密设计 (12)1引言1.1编写目的这份数据库说明书是为了说明本小组项目(网上花店系统)的数据库的相关信息,以供本小组其他成员在使用数据库时更顺利,以及为了使更好的进行具体的数据库设计。

1.2背景开发的数据库的名称:网上花店数据库管理系统使用此数据库的软件系统的名称:WindowsXP/Windows2007该软件系统开发项目的任务提出者:冉月红,金孝文,陈述霞,刘丹该软件系统开发项目的用户:所有该网站上的用户以及管理员安装该软件和这个数据库的计算站(中心):小组自己的PC机1.3定义1. 关系模型:用二维表格结构表示实体集,外键表示实体间联系的数据模型称为关系模型。

关系模型是由若干个关系模式组成的集合。

2. 关系模式:关系模式实际上就是记录模型。

它包含:模型名,属性名,值域名以及模式的主键。

关系模式仅是对数据特性的描述。

3. 关系实例:就是一个关系,即一张二维表格。

4. 属性:在关系模型中,字段称为属性。

5. 域:在关系中,每一个属性都有一个取值范围,称为属性的值域。

6. 元组:在关系中,记录称为元组。

7. ADO(ActiveX Data Objects): ADO是ASP技术的核心之一,它把绝大部分的数据库操作封装在七个对象中,在ASP页面中编程调用这些对象执行相应的数据库操作。

ADO 使用本机数据源,通过ODBC访问数据库。

这些数据库可以是关系型数据库、文本型数据库、层次型数据库或者任何支持ODBC的数据库。

数据结构考试文档5

一、单项选择题1.若结点的存储地址与其关键字之间存在某种映射关系,则称这种存储结构为()A.顺序B.链式C.索引D.散列2.在长度为N的顺序表的第I(1<=I<=N+1)个位置上插入一个元素,元素的移动次数为(A)A.n-I+1 B.n-I C.I D.I+13.对于只在表的首,尾两端进行插入操作的线性表,宜采用的存储结构为()A.顺序表B.用头指针表示的单循环链表C.用尾指针表示的单循环链表D.单链表4.若进栈序列为a,b,c,则通过入出栈操作可能得到的a,b,c的不同排列个数为()A.4 B.5 C.6 D.75.为查找某一特定单词在文本中出现的位置,可应用的串运算是()A.插入B.删除C.串联接D.子串定位6.如下陈述中正确的是()A.串是一种特殊的线性表B.串的长度必须大于零C.串中元素只能是字母D.空串就是空白串7.若一棵二叉树具有10个度为2的结点,则该二叉树的度为0的结点个数是( ) A.9 B.11 C.12 D.不确定8.按二叉树的定义,具有3个结点的二叉树有( )种。

A.3 B.4 C.5 D.69.假设以带行表的三元组表表示稀疏矩阵,则和下列行表10.在一棵度为3的树中,度为3的结点个数为2,度为2 的结点个数为1,则度为0的结点个数为( )A.4 B.5 C.6 D.711.在含n个顶点和e条边的无向图的邻接矩阵中,零元素的个数为( ) A.e B.2e C.n2-e D.n2-2e12.假设一个有n个顶点和e条弧的有向图用邻接表表示,则删除与某个顶点vi相关的所有弧的时间复杂度是( )A.O(n) B.O(e) C.O(n+e) D.O(n*e)13.用某种排序方法对关键字序列(25,84,21,47,15,27,68,35,20)进行排序时,序列的变化情况如下:20,15,21,25,47,27,68,35,8415,20,21,25,35,27,47,68,8415,20,21,25,27,35,47,68,84则所采用的排序方法是()A.选择排序B.希尔排序C.归并排序D.快速排序14.适于对动态查找表进行高效率查找的组织结构是()A.有序表B.分块有序表C.三叉排序树D.线性链表15.不定长文件是指()A.文件的长度不固定B.记录的长度不固定C.字段的长度不固定D.关键字项的长度不固定二、填空题16.数据的逻辑结构是从逻辑关系上描述数据,它与数据的________无关,是独立于计算机的。

数据结构(C语言版本)


2018/10/9
华侨大学数学系 黄建新
1.1 引言
• 众所周知,二十世纪四十年代,电子数字计算机问世的直接原因是解
决弹道学的计算问题。早期,电子计算机的应用范围,几乎只局限于 科学和工程的计算,其处理的对象是纯数值性的信息,通常,人们把 这类问题称为数值计算。 • 近三十年来,电子计算机的发展异常迅猛,这不仅表现在计算机本身 运算速度不断提高、信息存储量日益扩大、价格逐步下降,更重要的 是计算机广泛地应用于情报检索、企业管理、系统工程等方面,已远 远超出了科技计算的范围,而渗透到人类社会活动的一切领域。与此 相应,计算机的处理对象也从简单的纯数值性信息发展到非数值性的 和具有一定结构的信息。
• 为了叙述上的方便和避免产生混淆,通常我们把数据的逻辑结构
统称为数据结构,把数据的物理结构统称为存储结构( Storage Structure)。
2018/10/9
华侨大学数学系 黄建新

四种基本基本结构: (1)集合:结构中的数据元素之间除了“同属于一个集合”的关 系外,别无其他关系。 (2)线性结构:结构中的数据元素之间存在一个对一个的关系。 如:图书馆的书目检索系统 (3)树形结构:结构中的数据元素存在一个对多个的关系。 如:计算机和人对奕问题 工厂的组织管理 (4)图状结构:结构中的数据元素存在多个对多个的关系。 如:多叉路口的交通灯管理问题 最短路径问题
2018/10/9
华侨大学数学系 黄建新
1.3 什么是数据结构
• 计算机解决一个具体问题时,大致需要经过下列几个步骤:首先
要从具体问题中抽象出一个适当的数学模型,然后设计一个解此 数学模型的算法(Algorithm),最后编出程序、进行测试、调整 直至得到最终解答。寻求数学模型的实质是分析问题,从中提取 操作的对象,并找出这些操作对象之间含有的关系,然后用数学 的语言加以描述。 • 计算机算法与数据的结构密切相关,算法无不依附于具体的数据 结构,数据结构直接关系到算法的选择和效率。 • 运算是由计算机来完成,这就要设计相应的插入、删除和修改的 算法 。也就是说,数据结构还需要给出每种结构类型所定义的各 种运算的算法。 • 直观定义:数据结构是研究程序设计中计算机操作的对象以及它 们之间的关系和运算的一门学科。

《数据结构》课程设计--说明文件

3108006363 阮 龙 006363
3108006364 佘湘铎 006364
3108006365 王一锴 006365
3108006366 王运辉 006366
3108006367 辛锦林 006367
3108006368 曾德文 006368
3108006369 张建行 006369
3108006370 张志军 006370
3108006371 郑铿烁 006371
3108006372 钟贞龙 006372
3108006373 朱建立 006373
3108006374 邓颖君 006374
3108006375 何绮珊 006375
3108006376 黄宝仪 006376
一、本课程设计的程序在当前目录,文件名为:“★学生成绩管理系统☆.exe”。无需安装,双击即可使用
三、程序中的菜单选择均使用半角数字。退出均用数字“0”。学生姓名为中文,输入时需使用中文输入法。
二、进入本程序需要登陆账号和密码。账号为10位数字,数码为6位字符。学生的账号为本班各学生的学号,密码默认情况下为学号的后6位数字。教师的账号为“3108000001~3108000005”五个账号,密码均为“123456”。具体账号和密码请见下表:
教师:
账 号 姓 名 密 码
3108000001 丁天翔 123456
3108000002 张 三 123456
3108000003 李 四 123456
3108000004 王 五 123456
3108000005 赵 六 123456
学生:
3108006348 陈国峰 006348
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索引文件
顺序文件的查询速度很慢。采用索引文件可以提高检 索效率。 索引用来表示关键字与相应记录的存储地址之间的 对应关系。换言之,索引指出了记录在存储器中的存 储地址。设记录 Ri 的关键字为 Ki , Ri 在外存中的存储 地址为 Ai ,则( Ki , Ai )称为记录 Ri 的索引项。索引 表(简称索引)是索引项的集合。如果文件中的每个 记录都有一个索引项,则这样的索引称为稠密索引。 如果多个记录只有一个索引项,则这样的索引称为非 稠密索引。带有索引的文件称为索引文件。索引也称 为目录。
第十章

文件
基本概念 顺序文件 索引文件 ISAM文件和VSAM文件 散列文件(直接存取文件) 多关键字文件
基本概念

文件:是由大量性质相同的记录组成的集合。 (通常,存储在外存储器中。)


操作系统文件(系统文件):仅是一维的连续的字符序列, 无结构、无解释。 数据库文件:是带有结构的记录的集合,这类记录是由一 个或多个数据项组成的集合。 (分为:单关键字文件、多关键字文件) 定长记录文件:文件中每个记录含有的信息长度相同。 不定长记录文件:文件中含有信息长度不等。
索引文件
索引文件在外存(磁盘、磁鼓等)中可分为两个存储 区:索引区和记录区(数据区)。索引表中的索引项 顺序存放在索引区中,但为了便于检索,索引项一般 按关键字的大小次序排列。文件中的记录按输入的先 后次序存放到记录区;记录区按关键字大小次序排列 的索引文件称为索引顺序文件。对于索引顺序文件, 可以不必使用稠密索引,只为一个记录块(含多个有 序记录)建立一个索引项。记录区不按关键字大小次 序排列的索引文件称为索引非顺序文件,这时应使用 稠密索引。
基本概念
修改 插入 删除 更新 文件的物理结构 文件在存储介质上的组织方式。 (1)顺序组织 (2)随机组织 (3)链组织

顺序文件
顺序文件是物理结构最简单的文件,也是数据处理历史上 最早使用的文件结构。 顺序文件是记录按其在文件中的逻辑顺序依次进入而建立 的,即顺序文件中物理记录的顺序和逻辑记录的顺序一致。 连续文件:若次序相继的两个物理记录在存储介质上的 存储位置是相邻的,则又称为连续文件。 串联文件:若物理记录之间的次序由指针相连表示,则 称为串联文件。
顺序文件
当需要对磁带顺序文件进行检索时,一般是采用顺序扫描的 方式来检索满足查询条件的记录。例如,若要检索第 i 个记 录,则必须先检索前面的i-1个记录。为了提高平均检索效率, 可采用批量处理技术。如果将对文件的多个检索请求加以积 累和排序,则形成一个称为待办文件(或事务文件)的文件。 如果将被查询的文件称为主文件,则批量检索就是按照待办 文件的要求成批地检索主文件。批量检索对于实时应用来说 是不适宜的,因为实时查询要求响应时间快,而在很短的时 间间隔内,积累的批处理文件规模太小,不能表现出它的优 越性。 在磁带顺序文件中插入记录,只能加在文件的末尾,不能插 在两个原有记录之间。
ISAM文件和VSAM文件
ISAM 文件中记录按关键字顺序存放,插入记录时需 移动记录并将同一磁道上最后的一个记录移至溢出区, 同时修改磁道索引项,删除记录只需在存储位置作标 记,不需移动记录和修改指针。经过多次插入和删除 记录后,文件结构变得不合理,需周期整理 ISAM 文 件。
ISAM文件和VSAM文件
一个信息块就是磁带存储器的一个物理记录。通常一 个信息块可存放多个逻辑记录。
附录
磁盘: 磁盘存储器是目前使用得最广泛的外存设备。磁盘有点 像唱片,担磁盘的磁道不是螺旋线,而是同心圆。若干 个盘可以通过一个主轴串在一起,构成一个盘组。各个 盘面半径相同的磁盘在一起称作一个柱面,盘组有多少 个盘面,则说每个柱面有多少个磁道,一个磁道可分为 若干段,每段是一个物理记录,一个盘组上从大到小的 存储单位为:柱面,磁道,物理记录
索引文件
通常,索引项所含的数据信息比记录少得多,因而索引所 需的存储空间比文件本身(记录区)所需要的存储空间少 得多。在文件的记录数较少的情况下,可以为每个记录建 立一个索引项。文件建立时,开辟一个索引区,一般固定 在某个磁盘面的一个或多个磁道上。写入一个记录到记录 区时,在索引区相应登入一个索引项,即把该记录的关键 字(主关键字)和记录的存储地址顺序写入索引区。文件 建立后,将索引区中的索引读入内存的缓冲区,按关键字 进行内部排序。最后将排序好的索引项顺序写回到磁盘上 的索引区。 根据关键字查找索引文件的记录分两步进行。第1步, 访问外存的索引区,将索引读入内存缓冲区,使用顺序查 找或折半查找法找பைடு நூலகம்所查记录在外存数据区中的地址,这 一过程称为预查找。第2步,如果在预查中已找到了所查 记录的地址,则第2 次访问外存,根据已查到的地址,读 取所查的记录
多关键字文件
倒排文件 倒排文件是一种多关键字的文件,主数据文件按关键 字顺序构成串联文件,并建立主关键字索引。对次关 键字也建立索引,该索引称为倒排表。倒排表包括两 项,一项是次关键字,另一项是具有同一次关键字值 的记录的物理记录号(若数据文件非串联文件,而是索 引顺序文件 — 如 ISAM ,则倒排表中存放记录的主关 键字而不是物理记录号)。倒排表作索引的优点是索引 记录快,缺点是维护困难。在同一索引表中,不同的 关键字其记录数不同,各倒排表的长度不同,同一倒 排表中各项长度也不相等。

基本概念
记录的逻辑结构:是指记录在用户或应用程序员面 前呈现的方式,是用户对数据的表示和存取方式。 (它着眼于用户使用方便) 记录的物理结构:是数据在物理存储器上的存储方 式,是数据的物理表示和组织。(它着眼于存储空 间的提高和存取时间的减少)

基本概念

文件的操作:检索和修改 检索 (1)顺序存取:存取下一个逻辑记录 (2)直接存取:存取第i个记录 (3)按关键字存取:给定一个值,查询一个和一批关键字 与给定值相关的记录。 查询:(1)简单查询:查询关键字等于给定值的记录。 (2)区域查询:查询关键字属于某个区域的记录。 (3)函数查询:给定关键字的某个函数。 (4)布尔查询:将上述三种查询用布尔运算组合 起来的查询。
顺序文件
修改记录,即使在新旧记录等长的情况下,将新记录 写在旧记录的位置上,一般不但不可能完全重合,甚 至还会破坏邻近记录的信息。因此,修改一个磁带文 件,需要用另一条磁带将原文件复制过来,在复制过 程中进行插入、删除、修改记录的操作。为了提高效 率,修改一个顺序文件,也采用成批处理技术。这种 批量修改方式很适用于银行帐户结算管理系统。例如, 可把一天的零星支取和存入分别作为记录收集在一起, 构成为一个待办文件,在当天下班时再按照待办文件 进行批量修改主文件(头天下班修改过的主文件)的 工作,便得到一个新主文件。
ISAM文件和VSAM文件
与 ISAM 文件相比, VSAM 文件有如下优点:动态分 配和释放存储空间,不需对文件进行重组;能保持较高 的查找效率,且查找先后插入记录所需时间相同。因 此,基于B+树的VSAM文件通常作为大型索引顺序文 件的标准组织。
直接存取文件(散列文件)
直接存取文件,根据关键字的散列函数值和处理冲突 的方法,将记录散列到外存上。这种文件组织只适用 于像磁盘那样的直接存取设备,其优点是文件随机存 放,记录不必排序,插入、删除方便,存取速度快, 无需索引区,节省存储空间。缺点是散列文件不能顺 序存取,且只限于简单查询。经多次插入、删除后, 文件结构不合理,需重组文件,这很费时。
VSAM(Virtual Storage Access Method) 虚拟存储存取方法 这种存取方法利用了操作系统的虚拟存储器的功能。 对用户来说,文件只有控制区间和控制区域等逻辑存 储单位,与外存储器中柱面、磁道等具体存储单位没 有必然联系。 VSAM 文件采用 B+ 树动态索引结构, VSAM文件结构包括索引集、顺序集和数据集三部分, 记录存于数据集中,顺序集和索引集构成B+树,作为 文件的索引部分可实现顺链查找和从根结点开始的随 机查找。
多关键字文件
多关键字文件的特点是,在对文件进行检索操作时, 不仅对主关键字进行简单询问,还经常需要对次关键 字进行其它类型的询问检索。 多重表文件 多重表文件是把索引与链接结合而形成的组织方式。 记录按主关键字顺序构成一个串联文件,建立主关键 字的索引( 主索引 ) 。对每一次关键字建立次关键字索 引,具有同一关键字的记录构成一个链表。主索引为 非稠密索引,次索引为稠密索引,每个索引项包括次 关键字,头指针和链表长度。多重表文件易于编程, 也易于插入,但删除繁锁。需在各次关键字链表中删 除。
顺序文件
顺序文件的基本优点是在连续存取时速度较快。例如, 如果文件中的第i个记录刚被存取过,而下一个要存取 的记录就是第i+1个记录,则此次存取将会很快完成。 磁带是比较适用于这种应用的外存设备。存放于磁带 上的文件也只能是顺序文件,这是由磁带的物理特性 决定的。存放于磁盘上的文件,既可以是顺序文件, 也可以是索引结构或其它结构类型的文件。
附录
磁带: 磁带有不同的规格。目前使用的磁带一般有 1/2 英寸 宽,最长可达 3600 英尺。 1/2 英寸的带在横向上可记 录9位或7位二进制信息(分别称为9道带或7道带)。 磁带上的信息是以块为单位存放的。一个信息块由若 干个字节构成,如 512 字节或 1024 字节,要读写某一 块上信息,首先要定位,即通过磁带的移动使磁头对 准磁块的前端,磁带不是连续运转的设备,而是一种 启停设备。为适应启动时的加速和停止时的滑动,磁 带上块与块之间隙。间隙通常为1/4--3/4英尺长。间 隙 是 一 段 空 白 区 , 不 存 放 数 据 信 息 。
ISAM文件和VSAM文件
ISAM(Indexed Sequential Access Methed) 索引顺序存取方法 是专为磁盘存取设计的一种文件组织方式。由于磁盘 由盘组、柱面和磁道 ( 实际是盘片 ) 三级组成,因此通 常对磁盘上的数据文件建立盘组、柱面和磁道 ( 盘面 ) 三级索引。在 ISAM 文件上检索记录时,先从主索引 ( 柱面索引的索引 ) 找到相应柱面索引。再从柱面索引 找到记录所在柱面的磁道索引,最后从磁道索引找到 记录所在磁道的第一个记录的位置,由此出发在该磁 道上进行顺序查找直到查到为止;反之,若找遍该磁道 而未找到所查记录,则文件中无此记录。
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