Структурирование данных Типы структур
Структурная модель –представление информационной знаковой системы в виде структуры Структура данных упорядочивает элементы информации, описывает их взаимосвязи.Различают три основных типа структурных моделей данных: табличные, иерархические, сетевые.
Табличный тип Называют реляционным (от лат. отношения);Такая модель построена на взаимоотношениях ее частей;Данные этого типа размещаются в таблицах и представляют собой однородные объекты с равноправными связями.
Иерархический тип Представляет собой совокупность элементов, расположенных в порядке подчинения одного элемента другому;Образует перевернутое дерево-граф;Имеет такие параметры как уровни, узлы, связи;Принцип организации данных: несколько узлов низшего уровня связаны только с одним узлом высшего уровня.
Сетевой тип Напоминает иерархический;Также имеет узлы, уровни и связи;Принята свободная связь между элементами разных уровней;Описать модель можно тоже с помощью графа.
Граф Это графическое средство для наглядного представления элементарного состава и структуры системы.
Составляющие графа Элементы системы – вершины графа;Связи системы – дуги или ребра графа;Дуга – направленная линия, связывающая две вершины – начало и конец.
Ненаправленная линия – ребро;Вершины могут изображаться кругами, овалами, точками, прямоугольниками…Размещение вершин на плоскости не имеет информационного значения;Граф называют взвешенным или размеченным, если вершинам или линиям сообщается некоторая дополнительная информация. Такая информация называется весом вершины или линии.
Вес отображает на графе свойства компонента или связей. Вес может задаваться в виде надписи, либо другим способом: форма или цвет вершины, толщина или тип линии.
Граф, в котором все линии направленные, называется ориентированным графом. Граф изображает совместимость разных групп крови. Человек с первой группой может получить только первую; со второй группой – первую или вторую; с третьей группой – либо третью, либо первую; с четвертой – любую.
Иерархические структуры и графы. Человек отождествляет родственные по какому-то признаку объекты и выделяет их в самостоятельный объект (синица, воробей, сова, аист – птицы);Для упрощения работы с большим числом объектов используется способ деления всего множества объектов на группы (классы);Деление ведется не беспорядочно, а по каким-то общим для группы признакам (классификация);
В разных отраслях науки и техники классы и подклассы могут называться по-разному: виды, семейства, группы, разряды, отделы…Графически результат классификации представляют в виде иерархической структурной схемы;Самый верхний уровень задает основные признаки класса;Каждый нижележащий уровень выделяет подкласс, подчиненный предыдущему уровню;На самом нижнем уровне располагаются конкретные экземпляры выделенных подклассов.
Структуры, с помощью которых организуется классификация объектов по иерархическому принципу, являются графами и называются деревьями. Рисуется корень дерева -главная вершина, не зависящая ни от какой другой;Добавляются вершины второго уровня (любое кол-во), связанные с вершиной верхнего уровня, но не связанные между собой;На каждом следующем шаге добавляются вершины очередного уровня, каждая из которых связана с одной вершиной предыдущего уровня, и не имеет никаких других связей;Полученный граф напоминает ветвящийся куст, который растет из вершины-корня;Вершины, соединенные с графом только одной дугой, называют листьями.
Если дерево ориентированно, то верхнюю вершину называют предком, а нижние – потомками;Предок порождает потомка;На любом дереве единственная вершина не имеющая предка – это корень; Может быть сколько угодно вершин не имеющих потомков – это листья;Остальные вершины имеют только одного предка и любое число потомков;Вложенность уровней не ограничена;Характеристики, присущие некоторой вершине дерева, доступны любой вершине, расположенной ниже по иерархической ветви дерева. Выполняется наследование свойств.