Структура данных.

Как уже было рассмотрено ранее, данное (реквизит) - наименьшая единица информации, описывающая некоторое конкретное свойство объекта, процесса, явления.

Но мир многообразен. Следовательно, для описания объекта требуется совокупность данных, представляющих те или иные свойства объекта. В свою очередь, совокупность данных представляется в определенном порядке и по определенным правилам, т.е. представляется в формализованном виде. При этом играют роль взаимосвязи (логические отношения) между данными и смысловая нагрузка на данные.

Под структурой данных понимается совокупность данных, связанных некоторыми отношениями, расположенных в определенном порядке и с определенной (приписанной, назначенной) смысловой нагрузкой на те или иные данные.

Различают логическое и физическое представление данных.

Терминами логическое представление (описание) данных, логическое отношение, логическая структура данных описывается представление данных с точки зрения программиста или пользователя.

Термины физическое представление данных, физическая структура данных описывают реальные способы хранения данных, как правило, на внешних запоминающих устройствах.

При исследовании и описании структуры данных используются различные научные дисциплины и их аппарат. Например, теория множеств, булева алгебра, теория отношений, теория графов, линейная алгебра, теория вероятностей, математическая статистика и другие дисциплины.

Качество структуры данных зависит от:

1)адекватности логической структуры данных отображаемому объекту;

2)адекватности структуры данных совокупности запросов пользователя.

Примеры.

1)Пусть есть некоторые сведения об объекте “Гражданин”:

Фамилия и.о., дата рождения, место рождения, место проживания.

Эта совокупность данных может быть представлена в линейной структуре, данные в структуре объединены одним отношением - принадлежностью к одному гражданину, а данное “Фамилия и.о.” имеет дополнительную смысловую нагрузку и используется в качестве ключа при поиске и обработке информации по конкретному гражданину.

Фамилия и.о.

Дата рождения

Место рождения

Место проживания

2)Если вышеприведенные данные рассматривать в контексте родства граждан, то структура данных может иметь другой вид, например, иерархическую структуру:

“Гражданин”

Ф амилия и.о.

Дата рождения

Место рождения

Место проживания

“Дети”

Фамилия и.о.

Дата рождения

Место рождения

Место проживания

Виды структур данных.

В информационных системах могут применяться различные совокупности данных, разные виды структур данных:

Группа,

Запись,

Массив,

Список,

Очередь,

Стек.

Группа - поименованная совокупность данных.

Синонимы - агрегат данных, сегмент данных, структура данных.

Данные в группы объединяются по различным признакам, например, по принципу целесообразности, взаимно-однозначного соответствия и другим соображениям.

Группы могут быть простые, например, группа “дата” состоит из полей “год”, “месяц”, “день”, группа "адрес" состоит из полей "область", "город", "улица", "дом", "квартира".

Сложные группы - это совокупность ряда простых групп и данных. Например, в составе информации зачетной книжки студента можно выделить ряд групп. Группа “Общие сведения” включает фамилию, имя, отчество студента, факультет, специальность, приказ о зачислении. Группа “Теоретический курс, экзамены” включает поля “номер семестра”, “наименование дисциплины”, “фамилия преподавателя”, “отметка”, “дата экзамена” и т.д.

Запись - поименованная совокупность данных, обладающая определенной завершенностью в описании конкретного класса объектов. Запись отражает объект, а значения полей записи содержат характеристики конкретных объектов. Понятие записи является одним из фундаментальных среди информационных структур. В качестве эквивалентных понятию записи терминов могут использоваться понятия “логическая запись”, “запись базы данных” и т.п.

Пример группы.

Представим группу в условной нотации, где имя группы отделено точкой от перечня полей группы, заключенных в скобки:

Адрес.(область, город, улица, дом, квартира)

Дата.(день, месяц, год)

Товар.(код товара, наименование, стоимость)

Лицо.(фамилия, имя, отчество)

Сложные группы.

Адресат.(лицо, адрес)

Грузополучатель.(товар, адресат)

Пример записи. Сведения о сотрудниках:

№ п/п	Наименование поля	Тип, размер	Запись на языке ПЛ/1
	Сведения о сотрудниках	Запись	DCL 1 COTP,
1	Табельный номер	9(5)	2 TN PIC’9(5)’,
2	Фамилия, имя, отчество (ФИО)	A(30)	2 FIO CHAR(30),
3	Дата рождения	9(8)	2 DTR PIC’9(8)’,
4	Образование	9	2 OBR PIC’9’,
5	Дата приема на работу	9(8)	2 DTP PIC’9(8)’
6	Должность	X(20)	2 DOL CHAR(20),
7	Оклад	9(7)	2 OKLAD PIC’9(7)’,
8	Номер отдела	99	2 NOTD PIC’99’.

Обычно, по смысловой нагрузке выделяют ФИО в качестве ключа. По этому полю осуществляется сортировка и поиск записи. В качестве ключевого поля может быть и “табельный номер”. Вид структуры данных (линейная):

COTP

TN

FIO

DTR

OBR

DTP

DOL

OKLAD

NOTD

Пример записи. “Конструкторский документ”.

Пусть на предприятии имеются конструкторские документы (КД). Эти документы могут быть выполнены в нескольких экземплярах. Причем один из экземпляров является контрольным, другой архивным, а остальные используются в работе или находятся в архиве до их востребования. В общем виде структура записи имеет вид:

Конструкторский документ.

О бозначение КД

Наименование КД

Код разработчика

Э кземпляр КД

№ экземпляра КД

Дата поступления КД

Местонахождение КД

Назначение экз. КД

Представленная структура является иерархической, а количество данных в записи будет различным для разных документов.

Выполните задание:

1) Опишите структуру данных паспорта гражданина.

2) Опишите структуру полей зачетной книжки студента.

3) Приведите примеры полей с характеристиками.