Логическая запись состоит из более мелких информационных единиц и имеет многоуровневую структуру.
Единицей первого, самого нижнего уровня, являются элементарное данное. Это – число, символ, логическое данное. Элементарные данные читаются программой целиком, доступ к их частям невозможен.
Элементарное данное имеет определенную форму представления в ОП и занимает вполне определенный объем памяти. Зная форматы хранения элементарных данных можно рассчитать объем памяти, необходимый для размещения данных. Так, например, числовое данное, в зависимости от типа (целое, вещественное) занимает в памяти от 1 до 10 байт. В Паскале Shorting – 1 байт, Integer – 2 байта, Real – 6 байт, Double – 8 байт, Extended – 10 байт.
Для символьных данных – 1 символ занимает в памяти 1 байт. Каждый символ представлен определенным восьмиразрядным кодом в стандарте ASCII (American Standard Code for Information Interchange).
Элементарные данные обычно не являются объектом информационного поиска, но доступ к ним нужен.
Единицей второго уровня является поле записи. Это – поименованная совокупность элементарных данных, имеющая определенный смысл. Среди полей записи часто можно выделить ключевое поле. Значение такого поля является идентификатором каждого экземпляра записи определенного типа. Поле часто является объектом информационного поиска.
Поля записи могут объединяться в группу данных (групповое данное). Групповое данное – это поименованная совокупность полей, рассматриваемая как единое целое и имеющая определенный смысл.
Например, группа данных, имеющая имя АДРЕС, состоит из полей ГОРОД, УЛИЦА, ДОМ, КВАРТИРА.
Группа данных в качестве своего элемента может иметь другую группу данных.
Логическая запись – это поименованная совокупность полей или групп данных. Логическая запись имеет смысловую завершенность и является основной информационной единицей в АИС.
Операции над структурами и типы структур данных
В процессе функционирования АИС записи и массивы записей претерпевают различного рода изменения. В информационные массивы добавляются новые записи, удаляются устаревшие записи. Процесс поддержания информационного массива в актуальном состоянии, заключающийся в добавлении и удалении записей, называется ведением.
Значения свойств объектов могут со временем изменяться и в записи об этих объектах необходимо вносить соответствующие изменения. Процесс внесения изменений в поля записей называется корректировкой.
Для добавления, удаления или корректировки, для обработки информации, содержащейся в записях, прежде всего, необходимо найти нужную запись. Поэтому операция поиска является наиболее важной операцией для АИС. Поиск записей должен выполняться как можно быстрее, так как время поиска в значительной мере определяет общее время обработки информации.
Т. о. добавление, удаление, корректировка, поиск – это основные операции, выполняемый над структурами данных. Скорость выполнения этих операций определяет скорость обработки данных.
Существуют различные типы структур данных.
Различают линейные структурыинелинейные структуры данных.
В линейных структурах между записями можно установить связи, которые определяют отношения между объектами типа "следующий", "предыдущий", "первый", "последний". Эти связи не содержат в себе никаких условий (например, список студентов). К линейным структурам данных относятся: массив, стек, очередь, таблица.
В реальном мире между объектами обычно существуют такие отношения, которые невозможно отобразить с помощью линейных структур. В этих случаях строят нелинейные структуры данных. В нелинейных структурах, в отличие от линейных, связь между элементами структуры (записями) определяется отношениями подчинения или какими-либо логическими условиями. К числу нелинейных структур принадлежат древовидные (иерархические) и графовые (сетевые) структуры.
Структуры могут быть фиксированного и переменного размера. Структуры фиксированного размера после создания не позволяют включать или исключать элементы. В них возможна лишь корректировка записей. К структурам переменного размера можно применять операции добавления и удаления записей.
Различают структуры данных и предоставляемым доступом к данным. В одних структурах доступ возможен к любому элементу. Это структуры с произвольным доступом. В других структура доступ возможен только к строго определенному элементу. Это структуры с ограниченнымдоступом.
Структуры могут быть однородными и неоднородными. В однородных структурах все элементы представлены записями одного типа. В неоднородных структурах могут присутствовать элементы разных типов.