Основные структуры данных

Работа с большими наборами данных автоматизируется проще, когда данные упорядочены, то есть образуют заданную структуру. Существует три основных типа структур данных: линейная, табличная и иерархическая. При создании любой структуры данных необходимо обеспечить решение двух задач: как разделять элементы данных между собой и как разыскивать нужные элементы.

Линейные структуры – это хорошо знакомые списки. Список – это простейшая структура данных, отличающаяся тем, что каждый элемент данных однозначно определяется своим уникальным номером в  массиве (списке).

Табличные структуры данных подразделяются на двумерные и многомерные.

Двумерные табличные структуры данных (матрицы) – это упорядоченные структуры, в которых адрес элемента определяется номером столбца и номером строки, на пересечении которых находится ячейка, содержащая искомый элемент.

Многомерные таблицы – это упорядоченные структуры данных, в которых адрес элемента определяется тремя и более измерениями. Для отыскания нужного элемента в таких таблицах необходимо знать параметры всех измерений (размерностей).

Линейные и табличные структуры являются простыми. Ими легко пользоваться, поскольку адрес каждого элемента задаётся числом (для списка), двумя числами (для двумерной таблицы) или несколькими числами для многомерной таблицы. Они также легко упорядочиваются. Основным методом упорядочения таких данных является сортировка. Недостатком простых структур данных является трудность их обновления. При добавлении, например, произвольного элемента в упорядоченную структуру возникает необходимость изменения адресных данных у других элементов.

Иерархические структуры – это структуры, объединяющие нерегулярные данные, которые трудно представить в виде списка или таблицы. В иерархической структуре адрес каждого элемента определяется маршрутом, ведущим от вершины структуры к данному элементу. Эти структуры по форме сложнее, чем линейные и табличные, но они не создают проблем с обновлением данных. Их легко развивать путём создания новых уровней. Недостатком иерархических структур является относительная трудоёмкость записи адреса элемента данных и сложность упорядочения. Поэтому для упорядочения в таких структурах применяется метод предварительной индексации. При этом каждому элементу данных присваивается свой уникальный индекс, который используется при поиске, сортировке и тому подобное. В качестве примера иерархической структуры может служить система почтовых адресов.

Гипертекст и гипермедиа

Термин гипертекст был введён Тедом Нельсоном (Ted Nelson) ещё в 60-х годах.

Гипертекст представляет собой тот же текст, что и, например, текст MS Word 6.0-7.0, но отличается тем, что некоторые его части (символы, слова, фразы, рисунки) являются интерактивными ссылками на другие документы. Теперь большой документ можно разбить на отдельные темы и связать их через ключевые фрагменты (символы, слова, фразы или рисунки). Эти фрагменты, выделенные в документе особым образом для их идентификации, служат для перехода на связанные с ними по смыслу другие темы, или содержат в себе вызов других приложений. Таким образом, можно сказать, что гипертекст представляет собой содержание, внедрённое непосредственно в документ. Упрощая чтение, делая информацию нагляднее и понятнее, гипертекст создаёт комфортную работу с документом, автоматически выполняя многие действия, которые пользователю приходилось делать до этого вручную.

Термином ‘мультимедиа’ (multimedia) обозначаются интерактивные компьютерные системы, обеспечивающие работу с разнообразными типами данных – неподвижными и движущими изображениями (включая видео), а также с текстом, речью и высококачественным звуком. В соответствующих базах данных хранится не только текстовая информация, но и оцифрованные видеоклипы, звуки и музыка, факсимильные изображения и многое другое. Современные системы управления мультимедийными базами данных поддерживают технологию ‘клиент /сервер’, а сами базы данных оказываются, распределенными по узлам всемирной компьютерной сети. При этом возникает новая ситуация, которая в ближайшие годы будут определять развитие цивилизации – большинство знаний, накопленных человечеством, оказывается интегрированным в глобальную информационную систему, а доступ к этим знаниям открыт для каждого члена общества.
С развитием технологий мультимедиа появились также системы, обеспечивающие возможность установления гиперсвязей для изображений. Они позволяют рассматривать фрагменты изображений, хранящиеся как отдельные изображения, полученные с большей детализацией, а также устанавливать связи фрагментов изображений с другими изображениями, поясняющим текстом, звуком и т. п.

Гипермедиа – более широкое понятие, которым обозначают документы, включающие в себя мультимедиа-информацию, например, звук или видео.

В современный документ можно вставить практически любой объект из любого приложения и это делает его интерактивной средой. Фактически можно прийти к тому, что скоро граница между документом и приложением может стать очень тонкой.

КОММЕНТАРИИ