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数据结构讲义 - 与非网.ppt

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第十二章 文件,主要内容,文件的基本概念 顺序文件 索引文件 索引顺序文件(ISAM文件和VSAM文件) 直接存取文件(散列文件) 多关键字文件,表 存储在内存中的大量记录的集合。 文件 存储在外存中的大量记录的集合。不同的范畴中,文件代表不同的意义 操作系统中,文件是命名的无结构的字节序列,其记录的格式依需要可以灵活划定。 文件管理系统或数据库系统中,文件是命名的性质相同的逻辑记录的集合,每个记录由若干个数据项构成。文件被放置在外存上。,数据项(字段/属性) 文件可使用的最小单位 主关键字项 其值能唯一标识一个记录的数据项或数据项的组合;该值称为主关键字。 次关键字项 其值不能唯一标识一个记录的数据项,称为次关键字。单关键字文件 文件的记录只有主关键字 多关键字文件 文件的记录除有主关键字,还含有若干个次关键字 定长记录文件 每个记录含有信息的长度相同(所有数据项定长) 不定长记录文件 文件中每个记录含有的信息长度不一定相同,文件的基本概念,文件的逻辑结构及操作,[文件中记录之间的逻辑关系] 一般看作是线性关系 [文件上的主要操作](1)检索 顺序检索:存取下一个逻辑记录 直接检索:存取第i个逻辑记录 按关键字检索简单询问:查询单个关键字等于给定值的记录范围询问:查询单个关键字属于某个范围的所有记录函数询问:规定单个关键字的某个函数,查询函数的值布尔询问:以上三种询问用布尔运算(与、或、非)组(2)修改对记录的插入、删除,对记录某些数据项的更新等 [文件操作的处理方式] 实时 批量,文件的存储结构(物理结构),[物理记录(页块)和逻辑结构之间可能存在的关系] 一个物理记录存放一个逻辑记录 一个物理记录存放多个逻辑记录 多个物理记录存放一个逻辑记录 [文件的常用存储结构] 顺序组织 索引组织 散列组织 链组织文件操作实现的基本方法 内外存交换以物理记录为单位,,,,,内存,外存,存,取,块号,,,顺序文件,顺序文件的组织方式和特点[组织方式]记录在物理结构中的排列顺序与逻辑顺序一致。 连续文件:次序相继的两个物理记录的存储位置是相邻的 串联文件:物理记录之间次序由指针相链表示[特点]根据记录的序号或记录的相对位置进行存取。顺序存取时效率较高。,顺序文件上的查找,[查找] 顺序存取存储器(磁带)上的顺序文件 顺序查找为提高效率,适合于批量检索。 直接存取存储器(磁盘)上的顺序文件 顺序查找 折半查找适合于较小的有序定长记录文件的检索。查找很大的文件时(多个柱面),磁头频繁移动,降低时效。,由于文件的记录不易于像内存空间的数据那样“移动”,通常采用批量处理方式。,,事务文件,排序,,有序的事务文件,,主文件,,新主文件,,,修改请求,,,,,,,原始文件(有序),在一段时间内使用的记录,批量处理方式:增删改,索引文件,索引文件的组织方式主文件 + 索引表(按主关键字有序)索引项的结构: 关键字 物理块号索引文件只能是磁盘文件 索引顺序文件:主文件中的记录按主关键字有序 索引非顺序文件:主文件中的记录按主关键字无序 稠密索引:主要用于索引非顺序文件主文件中的每个记录对应一个索引项 稀疏索引:用于索引顺序文件主文件的每个页块对应一个索引项,,,索引文件上的操作,前提:索引非顺序文件,稠密索引 [查找] 1)将外存上存放索引表的索引区页块读入内存,可采用顺序或折半查找来查找记录的物理记录号(块号) 2)再将外存上存放该记录的数据区页块读入内存进行查找[修改] 插入:将插入的记录置于数据区末尾,并在索引表中插入索引项 删除:删去相应的索引项 更新:若主关键字被修改,则需修改对应的索引表项,多级索引,当外存的一个页块不能容纳下索引表时,通常可以为索引表再建立一个索引,称为查找表;在此基础上还可以建立第二查找表、第三查找表、…… [例]主文件 索引表 查找表 物理记录号 学号 姓名 其它 关键字 物理记录号 最大 物理101 07 王得 15 04 103 关键字 块号101 12 谢旺 07 101 12 15103 04 陈明 12 101 44 16103 44 胡建 16 22 104104 37 刘流 37 104104 22 郑辰 44 103,,,,,,,,,,,多级索引特点,为减少访问外存次数,应尽量减少索引表深度 各级索引均为顺序表,结构简单;但修改不便,每次更新操作,可能都要重组索引,因此多级索引适合
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