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Modèle de données hiérarchique
Une arborescence ou une structure de forêt est utilisée pour représenter le modèle de l'entité et la relation entre les entités. L'entité est représentée par les nœuds de l'arborescence et la relation entre les entités (un à plusieurs seulement) est représentée par les lignes de l'arborescence.
- Le modèle hiérarchique fait référence à un ensemble de connexions hiérarchiques de base qui remplissent les conditions suivantes.
(1) Il y a un et un seul nœud sans nœud parent, ce nœud est la racine de l'arbre
(2) Les autres nœuds autres que le nœud racine ont un et un seul nœud parent
Comme le montre la figure: (1) La racine de l'arborescence est la fabrique (2) Les nœuds parents et enfants de chaque couche sont un-à-plusieurs.
Une usine peut avoir plusieurs succursales, une succursale peut avoir plusieurs ateliers et un atelier peut avoir plusieurs équipes.
Caractéristiques du modèle de données hiérarchique
- L'arbre hiérarchique dans le modèle hiérarchique est un arbre ordonné, c'est-à-dire que, pour le modèle hiérarchique, l'ordre de tous les sous-arbres de n'importe quel nœud est spécifié dans l'ordre de gauche à droite. Cela implique également un contrôle sur le chemin d'accès de la base de données hiérarchique
- La relation entre les entités de l'arborescence est unidirectionnelle, c'est-à-dire du nœud parent au nœud enfant, et il existe plusieurs relations entre une paire de nœuds parents et enfants, c'est-à-dire que pour tout nœud de l'arborescence, il n'y a qu'une seule racine. Le chemin emprunté par le nœud pour l'atteindre.
- La relation dans le modèle hiérarchique ne peut être que la relation un-à-plusieurs entre le nœud parent et le nœud enfant, qui limite également l'expression directe de la relation plusieurs-à-plusieurs dans le modèle de données hiérarchique.
- Tout attribut de tout enregistrement dans le nœud de l'arborescence est de simples données qui ne peuvent pas être divisées, c'est-à-dire atomiques.
Méthode de conversion en arborescence hiérarchique
- Convertit la relation plusieurs-à-plusieurs en une structure hiérarchique
. À l'exception du nœud racine de la hiérarchie, l'enregistrement de n'importe quel nœud ne peut correspondre qu'à un enregistrement du nœud parent, et un enregistrement dans un nœud peut avoir un nœud enfant Correspondant à plusieurs enregistrements. Pour résoudre le problème plusieurs-à-plusieurs, il faut utiliser deux un-à-plusieurs, par exemple, les élèves et les enseignants, ils ont une relation plusieurs-à-plusieurs. Le premier un-à-plusieurs prend le nœud parent enseignant et l'élève comme nœud enfant. Le second prend l'élève comme nœud parent et l'enseignant comme nœud enfant. De cette manière, une relation plusieurs-à-plusieurs peut être exprimée. - Convertissez la structure de réseau non arborescente en une structure hiérarchique
(1) Introduisez des nœuds redondants
, c'est-à-dire que les nœuds peuvent être répétés (la répétition est redondante), de sorte que tous les nœuds apparaissent dans la structure arborescente. Prenez d'abord le nœud sans le nœud parent comme racine de l'arborescence, puis recherchez le nœud enfant correspondant.
Avantages: structure claire, permettant des changements dans les emplacements de stockage des nœuds.
Inconvénients: cela prend plus d'espace de stockage et il est plus difficile de maintenir la cohérence des données.
(2) Introduction d'un nœud virtuel
Le processus est le même que celui d'un nœud redondant, sauf que le nœud déjà apparu n'est pas remplacé par une copie, mais est remplacé par un nœud virtuel. Le nœud virtuel est un pointeur vers le nœud remplacé.
Modèle de données de maillage
La structure du réseau représente le modèle des types d'entités et de leurs connexions. Comme son nom l'indique, une chose est liée à plusieurs autres, qui constituent un schéma de réseau. Autrement dit, il n'y a qu'un seul nœud sans nœud parent, et tous les autres nœuds à l'exception du nœud racine ont un et un seul nœud parent, et il n'y a qu'une seule relation un-à-plusieurs entre deux nœuds. En termes simples, tous les nœuds ne sont pas répétés et sont directement connectés à ceux qui leur sont liés.
- Le modèle hiérarchique est en fait un cas particulier du modèle de maillage. Le modèle de maillage doit remplir les conditions suivantes .
(1) Il n'y a qu'un seul nœud sans nœud parent.
(2) Tous les nœuds à l'exception du nœud racine ont un et un seul nœud parent.
(3) Il n'y a qu'une relation un-à-plusieurs entre deux nœuds.
Modèle de données relationnel
En termes simples, un modèle qui utilise des données de table bidimensionnelles pour représenter la relation entre les entités et les entités est appelé un modèle de données relationnel.
- Quelques termes dans le modèle relationnel :
(1) Relation: une relation correspond à une table en général;
(2) Tuple: une ligne dans la table est un tuple;
(3) Attribut: une colonne dans la table est une table Attribut, donnez à chaque attribut un nom, c'est-à-dire le nom de l'attribut;
(4) Code: également connu sous le nom de clé de code, un certain groupe d'attributs dans la table, il peut déterminer de manière unique un tuple;
(5) Domaine: un groupe avec les mêmes données Une collection de valeurs de type. La plage de valeurs de l'attribut provient d'un certain domaine;
(6) Component: une valeur d'attribut dans le tuple.
(7) Mode relationnel: la description de la relation, qui s'exprime comme suit: nom de la relation (attribut 1, attribut 2, ..., attribut n)
Caractéristiques du modèle relationnel
(1) Une relation est une collection de tuples, et l'ordre de chaque tuple dans la relation n'est pas pertinent.
(2) Chaque attribut de la relation est un type de données de base indivisible, c'est-à-dire que la valeur de chaque position de ligne et de colonne dans la table bidimensionnelle de la relation est une valeur atomique et ne peut pas être un tuple d'ensemble ou une combinaison de ceux-ci. Autrement dit, il satisfait la première forme normale
(3) permet à la valeur d'attribut d'être nulle,
(4) deux tuples (lignes) de la même relation ne sont pas autorisés à être identiques, c'est-à-dire que si la relation est un ensemble de tuples, il ne peut pas y avoir le même élément Groupe (ligne).
Comparaison des trois modèles de données
Avantages du modèle de données relationnelles :
(1) Il peut exprimer diverses entités et leurs connexions de manière simple et flexible.
(2) Bonne interface utilisateur et meilleure facilité d'utilisation.
(3) Soutenir la reconstruction de la base de données.
(4) Il a une base mathématique stricte et une nature algébrique de fonctionnement.
(5) Avoir une grande indépendance des données.
(6) Il est étroitement lié à la logique des prédicats du premier ordre en théorie.
Inconvénients:
(1) L'efficacité de fonctionnement n'est pas élevée.
(2) Ne prend pas en charge la structure hiérarchique, donc il ne prend pas directement en charge la modélisation de concepts tels que la généralisation et l'agrégation, n'est pas adapté à la gestion d'objets complexes et a de faibles capacités de modélisation sémantique.
Avantages du modèle de données hiérarchique :
(1) Il peut simuler directement de nombreuses applications avec une structure hiérarchique naturelle dans le monde réel. Il prend directement en charge la modélisation de concepts tels que la généralisation et l'agrégation.
(2) efficacité de fonctionnement élevée.
Inconvénients:
(1) L'interface utilisateur n'est pas assez conviviale.
(2) Les relations plusieurs-à-plusieurs ne peuvent pas être exprimées directement, et la modélisation de la conversion des relations plusieurs-à-plusieurs peut entraîner une redondance dans le stockage physique
(3) Mauvaise indépendance des données
(4) Fondamentalement, l'absence de base d'algèbre opérationnelle et de fonctions déductives
Avantages du modèle de données net :
(1) Relation plusieurs à plusieurs facile à exprimer.
(2) Présente certaines caractéristiques d'indépendance et de partage des données
(3) Efficacité de fonctionnement élevée
Inconvénients:
(1) L'interface utilisateur n'est pas assez conviviale
(2) Structure complexe
(3) Fondamentalement, n'a pas la base de l'algèbre des opérations et de la fonction déductive
(4) Pour la structure hiérarchique L'expression n'est ni naturelle ni directe.