بازیابی و آموزش ذخیره

اطالعات

faradars.org/fvsft106

این اسالید ها بر مبنای نکات مطرح شده در فرادرس

« اطالعاتآموزش ذخیره و بازیابی »

.شده استتهیه

یدبرای کسب اطالعات بیشتر در مورد این آموزش به لینک زیر مراجعه نمایfaradars.org/fvsft106

بازیابی و آموزش ذخیره

اطالعات

faradars.org/fvsft106

فرادرس

FaraDars.org

بازیابی و آموزش ذخیره

اطالعات

faradars.org/fvsft106

:مدرس

فرشید شیرافکن

دانشگاه تهران دکتری دانشجوی (بیو انفورماتیک: دکتری( )کامپیوتر نرم افزار: کارشناسی و کارشناسی ارشد )

ذخیره و بازیابی اطالعاتدرختی-ترکیبی –ساختار چند حلقه ای : درس دهم

2

فرادرس

FaraDars.org

بازیابی و آموزش ذخیره

اطالعات

faradars.org/fvsft106

3

از مجموعا‌ ايشاخص دار و ساختار مستقيم براي واكشی تك ركوردهاا ملواوب بود ام اماا باراي واكشای ساختار

.از ساختار چنم حوق‌ اي استفاده می شودركوردها

رآينم ساختار چنم حوق‌ اي، ركوردها با وع هاي مختوف، در حوق‌ هايی قرار دار م ك‌ هر حوق‌ از عنصري ب‌ ام سادر

. تشكيل شمه استعضو و تعمادي

ن اشااره ررها عنصر با شروع از سرآينم ب‌ عنصر بعمي اشاره می كنم و آخرين عنصر ب‌ سرآينم اشاره می كنم ك‌ ايهر

.می توا م دو طرف‌ باشنم

. يك حوق‌ می توا م عضوي از همان حوق‌ يا عضوي از حوق‌ اي ديگر باشمسرآينم

. قل‌ ورود ب‌ ساختار استسرآينم

.ی شودحاوي اطالعاتی است مشترك بين هم‌ اعضا، ب‌ همين عوت در ذخيره سازي باعث كاهش افزو گی مسرآينم

ساختار چند حلقه ای

فرادرس

FaraDars.org

بازیابی و آموزش ذخیره

اطالعات

faradars.org/fvsft106

4

.كشورشهرهايدرواقعاداراتكارمنماناطالعاتذخيره:می باشمركورد وعس‌دارايفايلاينشهر وعركورد•اداره وعركورد•.كارمنم وعركورد•

.داردوجودكارمنمتعماديادارههردروادارهتعماديشهرهردر

.استبرقراريكلرف‌n:1ارتباطموجوديت وعس‌اينبينبنابراين

مثال

فرادرس

FaraDars.org

بازیابی و آموزش ذخیره

اطالعات

faradars.org/fvsft106

5

.ك‌ در آ ها واكشی تك ركوردها ملرح می باشمهايی محيط-1

.ارتباط يك ب‌ چنم يا چنم ب‌ چنم وجود داشت‌ باشم،موجوديت هاك‌ بين هايی محيط-2

ی يعن،می باشمركوردهاپرس و جوهايی را ملرح می كنم ك‌ جواب آ ها مجموع‌ اي از ،كاربرك‌ هايی محيط-3

.در آ هايكسان فيوم با مقمار يك يا بيش از يك ركوردهايی

موارد استفاده ساختار چند حلقه ای

.استر زما گيب‌ يك مو ‌ مشخص از يك وع ركورد، ب‌ منظور واكشی آن در ساختار چنم حوق‌ اي دستيابی .يابمكاهشيك حوق‌ ب‌ طور كامل در يك استوا ‌ قرار داده می شود تا زمان استوا ‌ جويی معموالً

فرادرس

FaraDars.org

بازیابی و آموزش ذخیره

اطالعات

faradars.org/fvsft106

6

الزم برای درجعملیات درجتعيين مكان -1

. الزم‌ اش خوا من بالكی است ك‌ ركورد بايم در آن درج شود‌، می توان ارر .شودحوق‌ بر اساس ظمی ذخيره شمه باشنم، ركورد بايم در قل‌ منلقی اش درج ارر اعضاي

.كرددرج آن را ب‌ ظم زما ی

قبوی تنظيم اشاره رر ركورد -2. تنظيم بايم در تمام حوق‌ هايی صوت پذيرد ك‌ ركورد در آ ها عضويت دارداين

ایساختار چند حلقه درج در

فرادرس

FaraDars.org

بازیابی و آموزش ذخیره

اطالعات

faradars.org/fvsft106

7

واكشی ركورد بهنگام در آمم ی-1

(ايجاد سخ‌ جميم)كار در بافر-2

ركوردباز ويسی -3

سازی درجا بهنگام

فرادرس

FaraDars.org

بازیابی و آموزش ذخیره

اطالعات

faradars.org/fvsft106

8

واكشی ركورد بهنگام در آمم ی-1

كار در بافر و ايجاد سخ‌ جميم با اشاره رر ب‌ بعمي جميم-2

وشتن ركورد در يك بالك-3

اشاره رر آنواكشی ركورد قبوی قميم و تنظيم -4

واكشی ركورد قبوی جميم و تنظيم اشاره رر آن-5

جاسازی برون از بهنگام

فرادرس

FaraDars.org

بازیابی و آموزش ذخیره

اطالعات

faradars.org/fvsft106

9

مجمدسازما مهیبحثدرملرحداليلچون مارد،مجمدسازما مهیب‌ يازمعموالايحوق‌چنمساختار

تباطاتارياوفيومهادرتغييراتیايجادوركوردهامجمدبنميفرمتجهتولی.باشم میملرحاينجادر

.شودمجمدسازما مهیبايمفايلازبخشی،آ ها

سازماندهی مجدد

فرادرس

FaraDars.org

بازیابی و آموزش ذخیره

اطالعات

faradars.org/fvsft106

10

ساختارهای ترکیبی

(Hybrid Structures)

فرادرس

FaraDars.org

بازیابی و آموزش ذخیره

اطالعات

faradars.org/fvsft106

11

. ركيب كردساختاري داراي مزايا و معايبی می باشم ك‌ براي باال بردن كارايی بهتر است ساختارها را با يكميگر تهر

. ارزيابی می شودزمانو حافظ‌با در ظر ررفتن دو ضابل‌ كارايی

يان دو واقع مصرف كمتر حافظ‌ و سرعت عموياتی دو همف اساسی هر سيستم فايل اسات و هميشا‌ رسايمن با‌ ادر

.همف ب‌ طور ملووب ممكن می باشم

ساختارهای ترکیبی

فرادرس

FaraDars.org

بازیابی و آموزش ذخیره

اطالعات

faradars.org/fvsft106

12

.داشتيابیدست يزحوق‌اعضاءب‌ساز،همدرتابعاعمالبامی توان.داشتدسترسیسرآينمهاب‌مستقيمطورب‌می توان-3

مستقیم+ شاخص بندی -2مستقیم+ ترتیبی -1

شاخص بندی+ ایحلقه چند -4مستقیم+ چند حلقه ای -3

.داشتيعتريسردستيابیحوق‌،يكازعضوركوردب‌تاكردبنميشاخصراسرآينمركوردهايمی توانحوق‌ ايچنمساختاردر-4

حالتايندر.كننممیبتركيمستقيمساختارباراترتيبیساختارترتيبی،فايلدرركوردهاتكواكشیبودنزما گيرعوتب‌-1.می شودليمتوآدرسهاازليستیركوردهاكوي‌برايسازدرهمتابعيكتوسطسپسوشمهايجادترتيبیاولي‌لوددرفايل

ترکیبی رساختاچند

دربنمياخصشساختارما نموداشتدسترسیمورد ظرركوردب‌می تواندستيابی،يكباربامعموالً مستقيمساختارما نم-2نتقلمركوردواكشیدربافرورسا ‌بينك‌داده ايحجمساختار،دواينخالفبرولی.داردكارايیركوردهاازطيفیواكشی

.می باشمكممی شود،

فرادرس

FaraDars.org

بازیابی و آموزش ذخیره

اطالعات

faradars.org/fvsft106

13

درختیساختارهای

فرادرس

FaraDars.org

بازیابی و آموزش ذخیره

اطالعات

faradars.org/fvsft106

14

. درخت در برخي ساختارها به عنوان يك استراتژي دستيابي به ركوردهاي داده اي استفاده مي شوداز

. در ايجاد فايل شاخص دار استفاده كرديمB-TREEاز مثالً

ساختارهای درختی

:ملهفایل ها می توانند با ساختار درختی پیاده سازی شوند، از ج

درخت جستجوي دودويي -1

k-dدرخت -2

درخت صفحه بندي شده -3

درختي فايل -4

درخت تراي -5

فرادرس

FaraDars.org

بازیابی و آموزش ذخیره

اطالعات

faradars.org/fvsft106

15

اي يك ركورد باشم، كويم تمام ركوردهكويم xاين درخت با فرض اينك‌ در

كويام تماام و xموجود در رره هاي زير درخات سامت چاو كاوچكتر از

. می باشنمxركوردهاي راست، بزررتر از

. مشومی صورت پيمايش ميا و مي، رره ها ب‌ صورت صعودي مرتب در

(BST) درخت جستجوی دودویی ساختار

. ودويی استفاده كرددر اين ساختار می توان حتی ارر بالكها ب‌ طور اپيوست‌ ذخيره شمه باشنم، از الگوريتم جستجويی د

فرادرس

FaraDars.org

بازیابی و آموزش ذخیره

اطالعات

faradars.org/fvsft106

16

. ركورد در اين ساختار بسيار ساده استواكشی

ا كويام ركاورد ابتما ب‌ رره ريش‌ دسترسی پيما كرده و در صورت مساوي بودن كويم ركورد مورد ظر باسيستم

ا راست موجود در رره ريش‌، ركورد پيما شمه و در غير اينصورت مقايس‌ در يكی از زيردرختهاي سمت چو ي

.رره ريش‌ ا جام می شود

واکشی رکورد

فرادرس

FaraDars.org

بازیابی و آموزش ذخیره

اطالعات

faradars.org/fvsft106

17

تجوي حذف يك ركورد، بايم وضعيت ساختاري فايل ب‌ رو ‌ اي تنليم شود كا‌ كماكاان ياك درخات جسابا .دودويی باشم

عمل حذف

فرادرس: 25حذف گره با داده

FaraDars.org

بازیابی و آموزش ذخیره

اطالعات

faradars.org/fvsft106

18

‌ باشام، درخت خالی باشم و كويم ركورد كاوچكتر از كويام ركاورد ريشاارر . درخت خالی باشم، ركورد ب‌ آسا ی درج می شودارر

. مای شاودركورد در سمت چو ريش‌ درج می شود و ارر كويم ركورد از كويم ريش‌ بزررتر باشم، ركورد در سمت راست ريش‌ درج

شود ك‌ باا كويمها در هر سلح ديگر هم تكرار می شود تا قل‌ منلقی درج ركورد پيما شود و عمل جايابی زما ی متوقف میمقايس‌

.ترتيب، با درج هر ركورد جميم، يك رره در ا تهاي يكی از مسيرها ايجاد می شودبمين . برخورد شودتهی اشاره رر

عمل درج

فرادرس

FaraDars.org

بازیابی و آموزش ذخیره

اطالعات

faradars.org/fvsft106

19

ر رره ركوردي ك‌ بايم خوا مه شود، ركورد موجود داولين . ركوردها عمال بسيار زما گير استسريالخوا من

ابی قارار ا تهايی سمت چو ترين شاخ‌ درخت است ك‌ براي خوا من آن، ركوردهاي قبوی آن بايم مورد دستي

عموياات بناابراين. رير م و آدرس اين ركوردها يز بايم گهماري شود تا بتوان آ ها را ب‌ طاور ساريال خوا ام

. خوا من سريال، عالوه بر زما گير بودن، ب‌ حافظ‌ سبتا زيادي ياز دارد

خواندن

. بار دستيابی مستقيم، هم‌ ركوردها خوا مه شو مnروش بهتر اين است ك‌ با

ف شامه براي خوا من پی در پی ركوردها، می توان فايل را از ابتما تا ا تها خوا م، ولی ركوردهاي قبال حاذ

. يز خوا مه می شو م

فرادرس

FaraDars.org

بازیابی و آموزش ذخیره

اطالعات

faradars.org/fvsft106

20

.ان يستساختار مشاب‌ ساختار درخت جستجوي دودويی است ولی فيوم كويم در سلوح مختوف يكساين

عامادي اين ساختار ، در پاسخگويی ب‌ پرس و جوهايی ك‌ چنم شاا و م جساتجو داده مای شاود و پاسا تاز

.ركورد است و يز در پرس جوهاي طيفی می توان استفاده كرد

k-dدرخت ساختار

2-D tree

فرادرس

FaraDars.org

بازیابی و آموزش ذخیره

اطالعات

faradars.org/fvsft106

21

.خواهم شمدرخت صفح‌ بنمي شمه ايجاد رره هاي درخت را بالك بنمي كنيم، ارر

ب‌ و ت آورد عمل باعث می شود بتوان ريش‌ و رره چو يا راست يا هر دو را با يكبار دستيابی ب‌ دساين

زمان جستجو كاهش می يابام، اماا عموياات حاذف و درج مشاكل تر متوسط عوت كاهش عمق درخت،

.می شود و حافظ‌ هرز در صفح‌ ها ايجاد می رردد

درخت صفحه بندی شده

فرادرس

FaraDars.org

بازیابی و آموزش ذخیره

اطالعات

faradars.org/fvsft106

22

جو ساختار وعی از درخت است ك‌ ويژه جساتاين

ول در فايل وقتی ك‌ آررومان جستجو كومات باا طا

. متغير است، می باشم

ابی با‌ تراي ب‌ عنوان ياك اساتراتژي دساتيساختار

فايل داده اي عمل كارده و فايال داده اي خاود ياك

مجموع‌ داده اي جمارا ‌ اسات كا‌ می توا ام طاول

ركوردهايش متغير باشام، اماا طاول هما‌ رره هااي

.مسيري يكسان است

ساختار ترای (Trie)

فرادرس

FaraDars.org

بازیابی و آموزش ذخیره

اطالعات

faradars.org/fvsft106

23

:مشاوره با مدرس شيرافکن09121972028

فرادرسپايان

FaraDars.org

بازیابی و آموزش ذخیره

اطالعات

faradars.org/fvsft106

این اسالید ها بر مبنای نکات مطرح شده در فرادرس

« اطالعاتآموزش ذخیره و بازیابی »

.شده استتهیه

یدبرای کسب اطالعات بیشتر در مورد این آموزش به لینک زیر مراجعه نمایfaradars.org/fvsft106

بازیابی و آموزش ذخیره

اطالعات

faradars.org/fvsft106

فرادرس

FaraDars.org