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1、第十一章 文件一选择题 1.D 2.A 3.B 4.A 5.B 6.B 7.B 二.判断题1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 三填空题1操作系统文件 数据库 2单关键字文件 多关键字文件3 （1）数据库 （2）文本 （3）顺序组织 （4）随机组织 （5）链组织 （6）随机组织 （7）m （8）m/2 （9）2 （10） k4记录 数据项 5串联文件 6第 I-1 7随机 8提高查找速度 9树 10检索记录快 11 （1）关键字 （2）记录号 （3）记录号 （4）顺序 （5）直接 12构造散列函数 解决冲突的方法 13索引集 顺序集 数据集 14分配和释放存储空
2、间 重组 对插入的记录四应用题1文件是由大量性质相同的记录组成的集合，按记录类型不同可分为操作系统文件和数据库文件。2文件的基本组织方式有顺序组织、索引组织、散列组织和链组织。文件的存储结构可以采用将基本组织结合的方法，常用的结构有顺序结构、索引结构、散列结构。（1） 顺序结构，相应文件为顺序文件，其记录按存入文件的先后次序顺序存放。顺序文件本质上就是顺序表。若逻辑上相邻的两个记录在存储位置上相邻，则为连续文件；若记录之间以指针相链接，则称为串联文件。顺序文件只能顺序存取，要更新某个记录，必须复制整个文件。顺序文件连续存取的速度快，主要适用于顺序存取，批量修改的情况。（2） 带索引的结构，相应
3、文件为索引文件。索引文件包括索引表和数据表，索引表中的索引项包括数据表中数据的关键字和相应地址，索引表有序，其物理顺序体现了文件的逻辑次序，实现了文件的线性结构。索引文件只能是磁盘文件，既能顺序存取，又能隋机存取。（3） 散列结构，也称计算寻址结构，相应文件称为散列文件，其记录是根据关键字值经散列函数计算确定其地址，存取速度快，不需索引，节省存储空间。不能顺序存取，只能随机存取。其它文件均由以上文件派生而得。文件采用何种存储结构应综合考虑各种因素，如：存储介质类型、记录的类型、大小和关键字的数目以及对文件作何种操作。3在主文件外，再建立索引表指示关键字及其物理记录的地址间一一对应关系。这种由索
4、引表和主文件一起构成的文件称为索引文件。索引表依关键字有序。主文件若按关键字有序称为索引顺序文件，否则称为索引非顺序文件（通常简称索引文件） 。索引顺序文件因主文件有序，一般用稀疏索引，占用空间较少。常用索引顺序文件有 ISAM 和 VSAM。ISAM 采用静态索引结构，而 VSAM 采用 B+树的动态索引结构。索引文件既能顺序存取，也能随机存取。4在索引文件中，若（数据区）主文件中关键字有序，则文件称为索引顺序文件，参见上题3。5ISAM 是专为磁盘存取设计的文件组织方式。即使主文件关键字有序，但因磁盘是以盘组、柱面和磁道（盘面）三级地址存取的设备，因此通常对磁盘上的数据文件建立盘组、柱面和
5、磁道（盘面）三级索引。在 ISAM 文件上检索记录时，先从主索引（柱面索引的索引）找到相应柱面索引。再从柱面索引找到记录所在柱面的磁道索引，最后从磁道索引找到记录所在磁道的第一个记录的位置，由此出发在该磁道上进行顺序查找直到查到为止；反之，若找遍该磁道而未找到所查记录，则文件中无此记录。6ISAM 是一种专为磁盘存取设计的文件组织形式，采用静态索引结构，对磁盘上的数据文件建立盘组、柱面、磁道三级索引。ISAM 文件中记录按关键字顺序存放，插入记录时需移动记录并将同一磁道上最后的一个记录移至溢出区，同时修改磁道索引项，删除记录只需在存储位置作标记，不需移动记录和修改指针。经过多次插入和删除记录后
6、，文件结构变得不合理，需周期整理 ISAM 文件。VSAM 文件采用 B+树动态索引结构，文件只有控制区间和控制区域等逻辑存储单位，与外存储器中柱面、磁道等具体存储单位没有必然联系。VSAM 文件结构包括索引集、顺序集和数据集三部分，记录存于数据集中，顺序集和索引集构成 B+树，作为文件的索引部分可实现顺链查找和从根结点开始的随机查找。与 ISAM 文件相比，VSAM 文件有如下优点：动态分配和释放存储空间，不需对文件进行重组；能保持较高的查找效率，且查找先后插入记录所需时间相同。因此，基于 B+树的 VSAM 文件通常作为大型索引顺序文件的标准组织。7ISAM 文件有三级索引：磁盘组、柱面和
7、磁盘，柱面索引存放在某个柱面上，若柱面索引较大，占多个磁道时，可建立柱面索引的索引主索引。故本题中所指的两级索引是盘组和磁道。8倒排文件是一种多关键字的文件，主数据文件按关键字顺序构成串联文件，并建立主关键字索引。对次关键字也建立索引，该索引称为倒排表。倒排表包括两项，一项是次关键字，另一项是具有同一次关键字值的记录的物理记录号（若数据文件非串联文件，而是索引顺序文件如 ISAM，则倒排表中存放记录的主关键字而不是物理记录号） 。倒排表作索引的优点是索引记录快，缺点是维护困难。在同一索引表中，不同的关键字其记录数不同，各倒排表的长度不同，同一倒排表中各项长度也不相等。9因倒排文件组织中，倒排表
8、有关键字值及同一关键字值的记录的所有物理记录号，可方便地查询具有同一关键字值的所有记录；而多重表文件中次关键字索引结构不同，删除关键字域后查询性能受到影响。10多重表文件是把索引与链接结合而形成的组织方式。记录按主关键字顺序构成一个串联文件，建立主关键字的索引（主索引） 。对每一次关键字建立次关键字索引，具有同一关键字的记录构成一个链表。主索引为非稠密索引，次索引为稠密索引，每个索引项包括次关键字，头指针和链表长度。多重表文件易于编程，也易于插入，但删除繁锁。需在各次关键字链表中删除。倒排文件的特点见上面题 8。11倒排表作索引的优点是索引记录快，因为从次关键字值直接找到各相关记录的物理记录号
9、，倒排因此而得名（因通常的查询是从关键字查到记录） 。在插入和删除记录时，倒排表随之修改，倒排表中具有相同次关键字的记录号是有序的。12排表有两项，一是次关键字值，二是具有相同次关键字值的物理记录号，这些记录号有序且顺序存储，不使用多重表中的指针链接，因而节省了空间。13 （1）顺序文件只能顺序查找，优点是批量检索速度快，不适于单个记录的检索。顺序文件不能象顺序表那样插入、删除和修改，因文件中的记录不能象向量空间中的元素那样“移动” ，只能通过复制整个文件实现上述操作。（2）索引非顺序文件适合随机存取，不适合顺序存取，因主关键字未排序，若顺序存取会引起磁头频繁移动。索引顺序文件是最常用的文件组
10、织，因主文件有序，既可顺序存取也可随机存取。索引非顺序文件是稠密索引，可以“预查找” ，索引顺序文件是稀疏索引，不能“预查找” ，但由于索引占空间较少，管理要求低，提高了索引的查找速度。（3）散列文件也称直接存取文件，根据关键字的散列函数值和处理冲突的方法，将记录散列到外存上。这种文件组织只适用于像磁盘那样的直接存取设备，其优点是文件随机存放，记录不必排序，插入、删除方便，存取速度快，无需索引区，节省存储空间。缺点是散列文件不能顺序存取，且只限于简单查询。经多次插入、删除后，文件结构不合理，需重组文件，这很费时。14类似最优二叉树（哈夫曼树） ，可先合并含较少记录的文件，后合并较多记录的文件，
11、使移动次数减少。见下面的哈夫曼树。15问题分析在职务项中增加一个指针项，指向其领导者。因题目中未提出具体的隶属关系，如哪个系的系主任，哪个系哪个室的室主任，哪个室的教员等。这里假设每个室主任隶属于他前边离他最近的那个系主任，每个教员隶属于他前边离他最近的那个室主任，见下面多重表文件。在职称项中增加一个指针项，指向同一职称的下一个职工，增加一个次关键字索引表：关键字 头指针 长度讲师 001 2副教授 004 2教授 002 6“职称”索引表记录号 职工号 职工姓名 职务 职称01020304050607080910001002003004005006007008009010张军沈灵叶明张莲叶宏周芳刘光黄兵李民赵松教员系主任校长室主任系主任教员系主任教员室主任教员040302030403040709讲师教授教授副教授教授教授教授讲师教授副教授08030510060709多重表文件F2A F5F3F4F1
