1、第3章 管理信息系統(tǒng)的技術基礎,主要內(nèi)容3.1 數(shù)據(jù)處理與計算機基礎3.2 數(shù)據(jù)組織,3.1 數(shù)據(jù)處理與計算機基礎,3.1.1 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理：指把來自科學研究、生產(chǎn)實踐和社會經(jīng)濟活動等領域中的原始數(shù)據(jù)，用一定的設備和手段，按一定的使用要求，加工成另一種形式的數(shù)據(jù)的過程。一、數(shù)據(jù)處理的目的二、數(shù)據(jù)處理的基本內(nèi)容,3.1.2 計算機基礎,3.1 數(shù)據(jù)處理與計算機基礎,說明： 由于本部分的內(nèi)容在《計算機文化》、

2、《Internet及其應用》、《計算機網(wǎng)絡》等課程中已講述過，所以本課的學習以回顧為主。,計算機的產(chǎn)生（現(xiàn)代史）1945年, 美國數(shù)學家馮.諾依曼博士發(fā)表《電子計算工具邏輯設計》論文，提出二進制表達方式和存儲程序控制計算機構想。1946年, 美國賓西法尼亞大學研制成功電子數(shù)字計算機 ENIAC。重28噸，耗電150kW，占地170平米，用電子管18800個，每秒5000次加法。,3.1 數(shù)據(jù)處理與計算機基礎,,電子計算機的發(fā)展簡史

3、第一代 電子管時代(1946-1958)耗電高，體積大，定點計算，機器語言，匯編語言第二代 晶體管時代(1958-1965) 變集中處理為分級處理，浮點運算、高級語言第三代 中小規(guī)模集成電路時代(1965-1970)存儲容量大，運算速度快，幾十至幾百萬次/秒第四代 大規(guī)模集成電路時代(1971至今)向大型機和微型機兩個方向發(fā)展現(xiàn)代計算機發(fā)展方向巨型化，微型化，網(wǎng)絡化，智能化，多媒體化,3.1 數(shù)據(jù)處理與計算機基

4、礎,計算機的六大分類（1）巨型機世界幾家公司生產(chǎn)，最快1.4萬億次，9千個CPU組成。Cray-1,Cray-2,Cray-3,國產(chǎn)銀河I, 銀河II, 銀河III,天河一號。小巨型機功能同巨型機相近，價格相對便宜，發(fā)展十分迅速。美國Convex公司的C系列機為其代表產(chǎn)品。大型機大中型企事業(yè)單位作為計算中心的主機使用，統(tǒng)一調(diào)度主機資源。代表產(chǎn)品有IBM360，370，4300等。,3.1 數(shù)據(jù)處理與計算機基礎,計算機的六大分

5、類（2）小型機可以滿足部門性的需求，供小型企事業(yè)單位使用，典型產(chǎn)品有IBM-AS/400，DEC-VAX系列，國產(chǎn)太級工作站用于特殊的專業(yè)領域，例如圖象處理和輔助設計等。 典型產(chǎn)品有HP-APOLLO，SUN工作站等。微型機個人或家庭使用，PC機/個人計算機，價格低廉,3.1 數(shù)據(jù)處理與計算機基礎,計算機的應用領域科學研究計算密碼破譯，天氣預報，地質(zhì)勘探，衛(wèi)星軌道計算過程控制機器人以及各種自動化裝備，溫度調(diào)節(jié)，閥門控

6、制輔助設計/分析/制造/教學機械CAD，建筑CAD，CAE，CAM，CAI數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)庫管理，企業(yè)信息管理，統(tǒng)計匯總、辦公自動化智能模擬人工智能、專家系統(tǒng)、自學習,3.1 數(shù)據(jù)處理與計算機基礎,馮.諾依曼機具有如下基本特點計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備五部分組成。采用存儲程序的方式，程序和數(shù)據(jù)放在同一存儲器中，由指令組成的程序可以修改。數(shù)據(jù)以二進制碼表示。指令由操作碼和地址碼組成。指令在存儲器中

7、按執(zhí)行順序存放，由指令計數(shù)器指明要執(zhí)行的指令所在的單元地址，一般按順序替增。機器以運算器為中心，數(shù)據(jù)傳送都經(jīng)過運算器,3.1 數(shù)據(jù)處理與計算機基礎,,諾依曼計算機的工作原理可概述為：“存儲程序” + “程序控制”要點：1．以二進制表示數(shù)據(jù)和指令(程序)2. 先將程序存入存儲器中，再由控制器自動讀取并執(zhí)行,,,,輸入設備,控制器,,,輸出設備,,,,,,,,,,,,,CPU,存儲器,運算器ALU,3.1 數(shù)據(jù)處

8、理與計算機基礎,計算機程序的運行 一個CPU能執(zhí)行什么操作，是工程人員設計和制造時安排好的，是固定的，用戶不能改變。 程序是用戶在使用計算機時，為要解決的問題，用一條條指令編寫的指令序列。構成程序的指令在存儲器中一般都是順序存放。要破壞這種順序性，必須由轉(zhuǎn)移指令操作。,3.1 數(shù)據(jù)處理與計算機基礎,計算機程序的運行 指令是CPU能執(zhí)行的一個基本操作。如：取數(shù)、加、減、乘、除、存數(shù) 等 計算機能夠執(zhí)行的各種不同類型指令

9、的總和稱為該機的指令系統(tǒng)。指令系統(tǒng)決定了計算機的功能。指令越多，計算機功能越強，線路也就越復雜。以下是幾類基本指令：數(shù)據(jù)傳送指令算術運算指令邏輯運算指令程序控制指令輸入/輸出指令其他指令,3.1 數(shù)據(jù)處理與計算機基礎,3.1.2.1 計算機硬件,微處理器一般功能進行算術邏輯運算可接收和發(fā)送數(shù)據(jù)可暫存少量數(shù)據(jù)提供控制信號對指令解碼,CPU的發(fā)展輔助處理器對偶處理器并行處理器RISC處理器MMX處理器

10、Pentium系列,3.1.2.1 計算機硬件,存儲器分類,,3.1.2.1 計算機硬件,主存儲器只讀存儲器（ROM）隨機存儲器（RAM）,3.1.2.1 計算機硬件,二級存儲器磁盤、磁帶、光盤,3.1.2.1 計算機硬件,輸入設備鍵盤、掃描儀、鼠標輸出設備打印機、顯示器視頻聲音識別光和磁識別,3.1.2.1 計算機硬件,3.1.2.2 計算機軟件,軟件分為兩類：系統(tǒng)軟件：管理與支持計算機系統(tǒng)資

11、源及操作的程序，是計算機硬件和應用程序之間重要的軟件接口。應用軟件：綜合用戶信息處理需求的、直接處理特定應用的程序。軟件發(fā)展趨勢：程序設計語言向?qū)υ捠?、自然語言方向發(fā)展向更容易使用的多目標應用軟件包發(fā)展,分類：系統(tǒng)管理程序：用于管理計算機系統(tǒng)的硬件、軟件和數(shù)據(jù)資源。包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理程序、通信管理程序。系統(tǒng)支持程序：通過提供各種支持服務，以支持計算機系統(tǒng)的操作和管理。包括系統(tǒng)實用程序、安全管理器等。系統(tǒng)開發(fā)程序：

12、幫助用戶開發(fā)信息系統(tǒng)的應用程序。包括各種語言編譯器、開發(fā)工具、輔助軟件工程包等。,3.1.2.2 計算機軟件,操作系統(tǒng)是一臺計算機最基本、最重要的軟件包，它控制CPU的操作，控制計算機系統(tǒng)的輸入/輸出，資源的分配，為應用程序提供各種服務與接口。五大功能：用戶界面資源管理任務管理文件管理實用程序與支持服務操作系統(tǒng)分類：批處理OS、分時OS、實時OS。【參見109頁圖8.2】,3.1.2.2 計算機軟件,DOS曾經(jīng)是P

13、C機上最常用的操作系統(tǒng)，以簡單、可靠贏得了廣大用戶的青睞。但由于未能緊跟計算機硬件技術的發(fā)展，最終退出了歷史舞臺。Windows3X是PC機上最為成功的DOS擴展器，它在DOS的基礎上改進了用戶接口、內(nèi)存管理和設備管理，增加了對多媒體的支持，實現(xiàn)了圖形用戶界面，為PC機操作系統(tǒng)的進一步發(fā)展打下了基礎。,3.1.2.2 計算機軟件,Windows95是一個全新的32位PC機操作系統(tǒng)，它充分利用了PC硬件技術發(fā)展的新成果，在支持原有1

14、6位應用的基礎上，把PC操作系統(tǒng)技術向前推進了一大步。UNIX系統(tǒng)經(jīng)過20多年的錘煉，以高可靠性、高效率和強大的TCP/IP支持、支持并行處理和多處理器和獨有的64位計算使其成為企業(yè)級應用的首選。 作為UNIX風格的操作系統(tǒng)。,3.1.2.2 計算機軟件,LINUX秉承了UNIX系統(tǒng)的優(yōu)秀特性，以可靠、高效和近乎為零的使用成本而成為一種重要的操作系統(tǒng)。NetWare以其獨特的結構、良好的運行效率和強大的目錄管理服務，成為PC局

15、域網(wǎng)絡的最主要的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。,3.1.2.2 計算機軟件,Windows NT繼承了微軟公司W(wǎng)indows系列操作系統(tǒng)的優(yōu)良特性，是一種可移植性好，支持多種硬件平臺，功能強大，可靠性好、靈活性高的企業(yè)級操作系統(tǒng)。它采用了先進的操作系統(tǒng)技術，如虛存管理、優(yōu)先權多任務、結構化異常處理和操作系統(tǒng)對象等，支持對稱式多處理器，提供了Windows圖形用戶界面，兼容WIN32程序、16 Windows程序、MS-DOS程序、POSIX程序和OS

16、/2程序等。Windows NT以其靈活、強大的功能和穩(wěn)定可靠的性能成為了目前最為重要的操作系統(tǒng)之一,3.1.2.2 計算機軟件,其他系統(tǒng)管理軟件數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）OracleSybaseMS SQL server通信管理器系統(tǒng)支持程序,3.1.2.2 計算機軟件,程序設計語言:機器語言。特點：采用二進制代碼指令隨機器而異效率高，執(zhí)行速度快編程繁瑣，工作量大，不直觀匯編語言高級語言。優(yōu)點：更接近自然語

17、言，一般采用英語表達，便于理解、記憶、掌握。高級語言編寫的程序短小，易于編寫、調(diào)試?？梢浦残詮?。,3.1.2.2 計算機軟件,高級語言不能被計算機直接識別和執(zhí)行，必須先翻譯成用機器指令表示的目標程序。翻譯的方式有兩種：解釋執(zhí)行編譯執(zhí)行第四代語言（4GL）是一種十分接近英語和其他人類語言的自然語言面向?qū)ο蟮恼Z言,3.1.2.2 計算機軟件,3.1.2.3 通信與網(wǎng)絡,主要內(nèi)容通信系統(tǒng)通信部件及其功能通信網(wǎng)絡的分類與應用

18、通信管理,通信的定義利用通信設備和線路將地理位置不同的，功能獨立的多個計算機系統(tǒng)互聯(lián)起來，以功能完善的網(wǎng)絡軟件（即網(wǎng)絡通信協(xié)議、信息交換方式及網(wǎng)絡操作系統(tǒng)）實現(xiàn)網(wǎng)絡中資源共享和信息傳遞的系統(tǒng)。,3.1.2.3 通信與網(wǎng)絡,遠程通信模型遠程通信是指以一定的形式，如語言、數(shù)據(jù)、文本和圖象，使用電或者光的介質(zhì)，從一個地方發(fā)送到另一個地方。數(shù)據(jù)通信是更專門的定義，指的是數(shù)據(jù)的傳送。遠程通信的基本組成：終端遠程通信處理器（調(diào)制解調(diào)器、路

19、由器）遠程通信信道和介質(zhì)（雙絞線、同軸電纜、光纖、微波、衛(wèi)星、紅外線）計算機網(wǎng)絡通信控制軟件,,,,,,..,微機（甲地）,,,,,,,,,,,,,,,,..,,,,,,遠程通信處理器,遠程通信信道和介質(zhì),計算機（遠程通信軟件）,3.1.2.3 通信與網(wǎng)絡,計算機通信網(wǎng)絡的演變和發(fā)展第一代——遠程聯(lián)機系統(tǒng)終端＋終端控制器＋前端處理機＋主機,3.1.2.3 通信與網(wǎng)絡,計算機通信網(wǎng)絡的演變和發(fā)展第二代——多計算機互聯(lián)（

20、典型：ARPANET）采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式。通信子網(wǎng)：IMP和它們之間互聯(lián)的通信線路一起負責完成主機之間的通信任務，構成通信子網(wǎng)。資源子網(wǎng)：通過通信子網(wǎng)互聯(lián)的主機負責運行用戶應用程序，向網(wǎng)絡用戶提供可供共享的軟硬件資源，組成資源子網(wǎng)。,3.1.2.3 通信與網(wǎng)絡,計算機通信網(wǎng)絡的演變和發(fā)展第三代—— 國際標準化的網(wǎng)絡，具有統(tǒng)一的網(wǎng)絡體系結構、遵循國際標準化的協(xié)議。其互聯(lián)的國際標準為ISO7498。該模型也稱OSI七層模型。計算

21、機網(wǎng)絡→分布式系統(tǒng),3.1.2.3 通信與網(wǎng)絡,通信信道的特征傳輸速率：以帶寬衡量，決定了通道最大的數(shù)據(jù)傳輸率，單位是bps（位/秒）。傳輸模式：同步傳輸與異步傳輸。傳輸方向：單工、半雙工、全雙工。交換選擇：線路交換報文交換分組交換介質(zhì)訪問控制方式競爭方式（CSMA/CD）令牌通行,3.1.2.3 通信與網(wǎng)絡,通信介質(zhì)通信介質(zhì)是通信網(wǎng)絡中發(fā)送方和接收方之間的物理通路。分為有線和無線兩大類。雙絞線：10M、100

22、M，距離100m之內(nèi)。同軸電纜：細纜（50歐）、粗纜（75歐）;10M，細纜傳輸距離幾公里，寬帶傳輸距離幾十公里。光纖：幾千Mbps，傳輸距離幾十、上百公里。無線傳輸媒體：微波、紅外線、激光、衛(wèi)星。,3.1.2.3 通信與網(wǎng)絡,通信處理機及其功能調(diào)制解調(diào)器（MODEM）：將數(shù)字信號和模擬信號互相轉(zhuǎn)換的設備。多路復用器：為了有效的利用傳輸系統(tǒng)，采用多路復用技術能把多個信號組合起來在一條物理電纜上進行傳輸，實現(xiàn)這種功能的

23、設備叫做多路復用器。頻分多路復用FDM時分多路復用TDM交換機網(wǎng)絡互聯(lián)設備中繼器橋接器路由器網(wǎng)關,3.1.2.3 通信與網(wǎng)絡,通信軟件功能：存取功能傳送控制網(wǎng)絡管理出錯控制安全管理網(wǎng)絡協(xié)議：協(xié)議是兩臺計算機之間進行通信必須遵循的一組規(guī)則。,3.1.2.3 通信與網(wǎng)絡,,OSI參考模型網(wǎng)絡結構,應用層,表示層,對話層,傳輸層,網(wǎng)絡層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,,,,,,,,交換單元名稱,信息,信息,信息,信息,信

24、息分組,幀,位,主機A,主機B,應用層,表示層,對話層,傳輸層,網(wǎng)絡層,數(shù)據(jù)鏈路層,物理層,路由選擇,,TCP/IP,3.1.2.3 通信與網(wǎng)絡,網(wǎng)絡拓撲結構分為兩大類：點到點星形結構環(huán)形結構樹形結構網(wǎng)狀結構廣播式總線結構衛(wèi)星和無線電,3.1.2.3 通信與網(wǎng)絡,局域網(wǎng)以太網(wǎng)（Ethernet）：802.3協(xié)議（CSMA/CD）；采用星形或者總線拓撲結構。客戶機/服務器結構(Client/server,C/S)：

25、客戶機運行本地應用軟件，向服務器發(fā)出關于數(shù)據(jù)處理的請求；服務器收到請求后，進行相應的數(shù)據(jù)處理，然后將結果發(fā)送給客戶機，由客戶機將結果顯示給用戶。優(yōu)點：支持多種關系數(shù)據(jù)庫支持多種機型和操作系統(tǒng)合理利用資源容易做到數(shù)據(jù)共享易于維護和升級,3.1.2.3 通信與網(wǎng)絡,客戶機/服務器結構：(C/S),3.1.2.3 通信與網(wǎng)絡,瀏覽器/服務器結構(Browser/Server,B/S)：B/Ｓ是Brower/Server的縮寫，客

26、戶機上只要安裝一個瀏覽器（Browser），如Netscape Navigator或Internet Explorer，服務器安裝Oracle、Sybase、Informix或 SQL Server等數(shù)據(jù)庫。瀏覽器通過Ｗeb Server 同數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)交互。優(yōu)點：B/S最大的優(yōu)點就是可以在任何地方進行操作而不用安裝任何專門的軟件。只要有一臺能上網(wǎng)的電腦就能使用，客戶端零維護。系統(tǒng)的擴展非常容易，只要能上網(wǎng)，再由系統(tǒng)管理員分配一個

27、用戶名和密碼，就可以使用了。甚至可以在線申請，通過公司內(nèi)部的安全認證（如ＣＡ證書）后，不需要人的參與，系統(tǒng)可以自動分配給用戶一個賬號進入系統(tǒng)。,3.1.2.3 通信與網(wǎng)絡,瀏覽器/服務器結構: (B/S),3.1.2.3 通信與網(wǎng)絡,廣域網(wǎng)分布隊列雙總線DQDB網(wǎng)：高性能、雙總線光纖城域網(wǎng)，數(shù)據(jù)傳輸速率高于40Mbps，傳輸距離達50km。其結構由網(wǎng)絡節(jié)點和兩條方向相反的單向光纖構成。X.25公用網(wǎng)：采用分組交換線路，在公共數(shù)據(jù)

28、網(wǎng)上以分組形式工作。實現(xiàn)了OSI七層協(xié)議中的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層。Internet/Intranet：運行公共的通信協(xié)議TCP/IP，把各個國家、區(qū)域網(wǎng)連成一個覆蓋全球的網(wǎng)絡系統(tǒng)，在網(wǎng)上提供豐富的共享資源和廣泛的應用服務。綜合服務數(shù)字網(wǎng)（ISDN）：ISDN的中心思想是全數(shù)字化：電話、傳真、電視等全是數(shù)字設備，傳輸?shù)男畔⒉辉儆心M信號，而是數(shù)字脈沖。這樣所有的設備可以共享同一個網(wǎng)絡，實現(xiàn)互聯(lián)互通。,3.1.2.3 通信與網(wǎng)

29、絡,通信管理在管理中的應用影響效果：1）壓縮時間；2）降低地理位置限制； 3）重組關系,3.1.2.3 通信與網(wǎng)絡,通信網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢通信網(wǎng)絡是競爭武器組織的一種聯(lián)絡手段重要的技術投資通信網(wǎng)絡是企業(yè)一個重要的復雜決策領域一個企業(yè)的通信已不再局限于辦公室電話和長途電話范圍，而是屬于公司主架結構中的一部分。同樣也是計算機信息系統(tǒng)集成中的一部分，用于降低成本，改進生產(chǎn)過程，共享資源，鎖定顧客和供應商，發(fā)展新產(chǎn)品和服務

30、。通信網(wǎng)絡產(chǎn)生的附加值,3.1.2.3 通信與網(wǎng)絡,3.2.1 數(shù)據(jù)結構3.2.2 數(shù)據(jù)文件3.2.3 數(shù)據(jù)庫,3.2 數(shù)據(jù)組織,3.2.1 數(shù)據(jù)組織結構,3.2.1 數(shù)據(jù)組織結構指針與鏈線性表樹,人們需要用數(shù)據(jù)來進行決策和采取行動如果這些數(shù)據(jù)能夠在限定的時間內(nèi)被檢索處理，這些數(shù)據(jù)就產(chǎn)生了價值，成為信息。因此需要將數(shù)據(jù)有序的組織起來，才能對數(shù)據(jù)進行有效的處理。數(shù)據(jù)的邏輯組織有四個基本的邏輯元素：數(shù)據(jù)項記錄文件

31、數(shù)據(jù)庫,3.2.1 數(shù)據(jù)組織結構,數(shù)據(jù)組織的層次,3.2.1 數(shù)據(jù)組織結構,數(shù)據(jù)組織的相關概念數(shù)據(jù)項是組成數(shù)據(jù)系統(tǒng)的有意義的最小基本單位。它的作用是描述一個數(shù)據(jù)處理對象的某些屬性。記錄與數(shù)據(jù)處理的某一對象有關的一切數(shù)據(jù)項構成了該對象的一條記錄。標識記錄的數(shù)據(jù)項稱為關鍵項。文件相關（同類）記錄的集合稱為文件。數(shù)據(jù)庫按一定方式組織起來的邏輯相關的文件集合形成數(shù)據(jù)庫。,3.2.1 數(shù)據(jù)組織結構,數(shù)據(jù)結構 數(shù)據(jù)結構是計算

32、機信息處理中的一個重要概念，包括數(shù)據(jù)的存儲結構及在此結構上的運算或操作。 數(shù)據(jù)結構嚴格地又分為數(shù)據(jù)的邏輯結構和物理結構。,3.2.1 數(shù)據(jù)組織結構,數(shù)據(jù)的邏輯結構是指數(shù)據(jù)間的邏輯關系，邏輯結構包括兩大類：線性結構和非線性結構，線性表、棧、隊列及串為線性結構，而樹和圖則為非線性結構；物理結構又稱存儲結構，指數(shù)據(jù)元素在計算機存儲器中的存儲方式，存儲方式一般有四種：順序存儲、鏈接存儲、索引存儲及散列存儲，同一種邏輯結構采用不同存儲

33、方式可以得到不同的數(shù)據(jù)結構，如線性表以順序存儲方式存儲時得到順序表數(shù)據(jù)結構，而以鏈接存儲方式存儲則得到鏈表數(shù)據(jù)結構。對于給定的邏輯結構需要尋找一種恰當?shù)呐c其對應的存儲結構，以便在計算機中存儲。通常把這種對應關系稱為映象。,3.2.1 數(shù)據(jù)組織結構,1．指針與鏈。 在數(shù)據(jù)結構中，表征某一數(shù)據(jù)結構特點及其連接方式的基本單位稱為結構的結點(node)。 一個結點可以是一個字符、一個數(shù)字，也可以是一個記錄、一個集合。

34、一個結點通常有幾個域，用來存放與結點有關的信息，存放結點本身信息的域稱為數(shù)據(jù)域，存放結點與其他結點關系信息的域，稱為指針域或鏈域，其中存放與結點有關的結點的地址稱為指針。若干帶指針的結點組成的集合，稱為鏈。,結點的結構,3.2.1 數(shù)據(jù)組織結構,職工登記表中，每個職工的登記項有三項：工作證號 (No．)、姓名(NAME)和年齡(AGE)。,,圖 結點示意圖,3.2.1 數(shù)據(jù)組織結構,通常把本結點的指針指向的下一結點叫做本結點的直接后

35、繼，反之，與本結點鄰接的前一結點稱為本結點的直接前趨。這樣，上述職工登記表的鏈表結構如圖,3.2.1 數(shù)據(jù)組織結構,2．線性表。 線性表是指數(shù)據(jù)的結構形式本質(zhì)上是一維的線性關系，其中的每個結點都是同一類型的數(shù)據(jù)結構。線性表中每個結點中的元素可以是一個數(shù)字、一串字符，或一項記錄。,3.2.1 數(shù)據(jù)組織結構,將一個線性表存儲到計算機中，可以采取許多不同的方式，最簡單的是順序存儲方式即把線性表的結點按邏輯次序依次存放在一組連續(xù)的存儲單

36、元里，結點在計算機內(nèi)的存放位置完全由結點在線性表中的順序號決定，用這種方法存儲的線性表稱為順序表。對于順序表，若開始結點的存放位置為LOC(K1)，每個結點占用空間大小為L，則第i個結點ki的存放位置可由下式直接計算得到因而，對于順序表任何一個結點的檢索都很方便。,3.2.1 數(shù)據(jù)組織結構,但是，如果要在順序表中插人或刪除一個結點時，就沒有這么簡單了。如圖所示，線性表中有五個元素，按數(shù)值大小順序排列，依次占據(jù)了五個存儲單元?，F(xiàn)若

37、要插入一個數(shù)23，由于插入后的線性表仍要求有序，必須將25以后的元素依次向后移動一個單元。同樣，若要刪除第4個元素23，則需把后面的25和39依次向前移動一個單元。,3.2.1 數(shù)據(jù)組織結構,鏈表結構在每個結點設有鏈指針，用來指示下一個結點的位置，結點本身則可以存放在任意一組存儲單元中，這些存儲單元可以是連續(xù)的，也可以是分散的。結點之間的邏輯關系由指針表示，所以，在插入和刪除操作中，只需改變前后結點的指針，而不需要進行大量的數(shù)據(jù)移動。

38、由于單鏈表在搜索時，只能沿一個方向進行，并且每搜索一個結點，都必須從頭結點開始，搜索效率很低。為了改變這種情況，人們對單鏈表進行了許多改進，如把最后一個結點的指針指向頭結點，形成循環(huán)鏈表；在每個結點中加上一個指向前趨結點的指針，則構成雙向鏈表等。,3.2.1 數(shù)據(jù)組織結構,刪除結點,插入結點,3.2.1 數(shù)據(jù)組織結構,3．樹。樹是結點之間有分支的、層次關系的結構，類似于自然界中的樹。 圖示為一個樹結構的實例，它反映了不同規(guī)格的鋼材的

39、庫存情況。,3.2.1 數(shù)據(jù)組織結構,3.2.2 數(shù)據(jù)文件,3.2.2 數(shù)據(jù)文件文件系統(tǒng)是數(shù)據(jù)處理的主要方式，建造容易，使用靈活，處理速度快，特別適合單項業(yè)務系統(tǒng)使用（如財務、庫存等管理系統(tǒng)）。,數(shù)據(jù)文件 數(shù)據(jù)文件(簡稱文件)是為了某一特定目的而形成的同類記錄的集合。記錄是文件中可存取的最小單位，它由若干數(shù)據(jù)項構成。數(shù)據(jù)項是文件中可使用的最小單位。記錄中能惟一地標志該記錄的數(shù)據(jù)項稱作主鍵。此外，還可能把另外一些．數(shù)據(jù)項定為副鍵

40、。主鍵和副鍵統(tǒng)稱鑒別鍵，它們的功能是用來鑒別和搜索記錄。文件系統(tǒng)是負責存取和管理文件的軟件。,3.2.2 數(shù)據(jù)文件,,文件組織形式建立并確定數(shù)據(jù)記錄的物理順序和邏輯順序之間的對立關系。,邏輯數(shù)據(jù)記錄,物理存儲方式,順序文件索引文件鏈表文件直接存取文件,順序映射關系,3.2.2 數(shù)據(jù)文件,順序文件文件中數(shù)據(jù)記錄的物理順序與邏輯順序一致，文件記錄按關鍵字值的遞增（或遞減）次序排序，形成其邏輯順序。,,,,,,,文件記錄,物理

41、設備,關鍵字值,相對磁道,3.2.2 數(shù)據(jù)文件,索引文件具有索引表的文件稱為索引文件。,索引文件,主文件,索引表,數(shù)據(jù)記錄區(qū),索引區(qū),記錄原始信息,記錄關鍵字+記錄地址,,,,,組成,映射,加工,,,3.2.2 數(shù)據(jù)文件,舉例,主文件,索引表,關鍵字學號與學生記錄地址的對應表,3.2.2 數(shù)據(jù)文件,鏈表文件直接存取文件 直接存取文件沒有索引，而是通過一些尋址方法找到記錄的關鍵字與存儲地址之間的相應關系，然后進行直接的存取。,記

42、錄,,記錄,,記錄,,,,記錄,^,,,入口,3.2.2 數(shù)據(jù)文件,幾種文件組織方式的比較,3.2.2 數(shù)據(jù)文件,傳統(tǒng)文件處理系統(tǒng)存在問題數(shù)據(jù)冗余與數(shù)據(jù)不一致性數(shù)據(jù)結構的不一致，數(shù)據(jù)聯(lián)系弱缺少數(shù)據(jù)字典，缺少靈活性,應用程序1,數(shù)據(jù)文件1,應用程序2,應用程序3,數(shù)據(jù)文件2,數(shù)據(jù)文件3,用戶,用戶,用戶,,,,,,,3.2.2 數(shù)據(jù)文件,銀行文件處理系統(tǒng),客戶財務報表,分期貸款程序,帳戶核對處理,存款處理,分期貸款