1.8.2 Структуры данных
Типы структур данных:
– линейная. Примером линейной структуры данных является список. В списке каждый элемент данных однозначно определяется своим номером в массиве;
– иерархическая. В этой структуре адрес каждого элемента определяется путем доступа (маршрутом), ведущим от вершины структуры к данному элементу;
– табличная. В табличных структурах элементы данных определяются адресом ячейки, который состоит из нескольких параметров.
- обобщенные структуры называют также моделями данных, т.к. они отражают представление пользователя о данных реального мира.
Любая модель данных должна содержать три компонента:
структура данных - описывает точку зрения пользователя на представление данных.
набор допустимых операций, выполняемых на структуре данных. Модель данных предполагает, как минимум, наличие языка определения данных (ЯОД), описывающего структуру их хранения, и языка манипулирования данными (ЯМД), включающего операции извлечения и модификации данных.
ограничения целостности - механизм поддержания соответствия данных предметной области на основе формально описанных правил.
В процессе исторического развития в СУБД использовалось следующие модели данных:
иерархическая,
сетевая,
реляционная,
объектно-ориентированная. В последнее время все большее значение приобретает объектно-ориентированный подход к представлению данных. Поиск и хранение данных удобнее автоматизировать, когда данные упорядочены, то есть образуют заданную структуру.
2 Представление информации в компьютерах
Применительно к компьютерной обработке данных под информацией понимают некоторую последовательность символических обозначений (букв, цифр, закодированных графических образов и звуков и т.п.), несущую смысловую нагрузку и представленную в понятном компьютеру виде. Каждый новый символ в такой последовательности символов увеличивает информационный объём сообщения.
Формы представления информации:
в виде текстов, рисунков, чертежей, фотографий;
в виде световых или звуковых сигналов;
в виде радиоволн;
в виде электрических и нервных импульсов;
в виде магнитных записей;
в виде жестов и мимики;
в виде запахов и вкусовых ощущений;
в виде хромосом, посредством которых передаются по наследству признаки и свойства организмов и т.д.
Информационными объектами называются предметы, процессы, явления материального или нематериального свойства, рассматриваемые с точки зрения их информационных свойств.
Форма представления данных определяется их конечным предназначением. Поэтому данные имеют внутреннее и внешнее представление (рисунок 2.1).
Рисунок 2.1– Формы представления данных
Во внешнем представлении (для пользователя) все данные хранятся в виде файлов.
Файл – область памяти на внешнем носителе, которой присвоено имя.
Простейшие способы представления данных:
Последовательность символов (текст);
Вещественные и целые числа (числовые данные);
Изображения (графика, фотографии, рисунки, схемы);
Звук (речь, музыка);
Видео (фильм, анимация).
Внутренняя форма представления данных в ПК является дискретной, т.е. цифровой виде последовательности двух цифр 0 и 1. Такая форма представления данных получила название двоичной. Правила представления определяются стандартами, например, ASCII.
В качестве единицы информации условились принять один бит (англ. bit — binary, digit — двоичная цифра).
Бит в теории информации — количество информации, необходимое для различения двух равновероятных сообщений.
А в вычислительной технике битом называют наименьшую "порцию" памяти, необходимую для хранения одного из двух знаков "0" и "1" (1 – есть информация; 0 – нет информации), используемых для внутреннего представления данных и команд.
Бит — слишком мелкая единица измерения. На практике чаще применяется более крупная единица — байт, равная восьми битам. Именно восемь битов требуется для того, чтобы закодировать любой из 256 символов алфавита клавиатуры компьютера (256=28).