Поиск данных Информатика 10 класс Литвиненко Р И

Поиск данных Информатика. 10 класс Литвиненко Р. И. МБОУ «СОШ 9» г. Таштагол По учебнику И. Г. Семакин «Информатика и ИКТ» § 11

Поиск данных – основной вид обработки информации При выполнении любого поиска данных имеются три составляющие – атрибуты поиска Атрибуты поиска: Ø набор данных; Ø ключ поиска; Ø критерий поиска

Набор данных - это вся совокупность данных, среди которых осуществляется поиск Пример: База данных Фамилия “Записная книжка” Адрес Телефон Петров А. С. Ул. Горького, 5 23456 Сидоров М. Н. Ул. Пушкина, 8 21234 Скворцова А. М. Ул. Юности, 4 25678 ………………. …………… • Элементы набора данных называют записями • Запись состоит из нескольких полей

Ключ поиска База данных “Записная книжка” Фамилия Адрес Телефон 1 Петров А. С. Ул. Горького, 5 23456 2 Сидоров М. Н. Ул. Пушкина, 8 21234 3 Скворцова А. М. Ул. Юности, 4 25678 ………………. …… Ключ – это поле, однозначно определяющее всю запись по значению которого можно производить поиск.

Критерий поиска Пример: База данных “Записная книжка” Фамилия Адрес Телефон Петров А. С. Ул. Горького, 5 23456 Сидоров М. Н. Ул. Пушкина, 8 21234 Скворцова А. М. Ул. Юности, 4 25678 ………………. …………… Критерий поиска, или условие поиска. Это условие, которому должно удовлетворять значение ключа поиска в искомой записи. Если ключей поиска несколько, тогда критерий будет сложным.

При поиске данных важнейшей задачей является сокращение времени поиска. Оно зависит от двух обстоятельств: Ø Как организован набор данных в информационном хранилище (в словаре, в справочнике, на дисках компьютера и пр. ); Ø Каким алгоритмом поиска пользуется человек или компьютер.

Организация набора данных Набор данных Данные не организованы «куча» Структурированные данные Могут быть две ситуации: Либо данные никак не организованы; Либо данные структурированы – наличие какой-то упорядоченности. Важнейшее свойство всякой системы – наличие структуры.

Набор данных ная 25 - ов 4 тр Пе 2 -12 -00 Лес «куча» Структура данных 36 в но 25 -14 -16 фи Ел Поиск осуществляется последовательным или случайным перебором 1 2 3

Структура данных: линейная; Ø блочная одноуровневая; Ø блочная многоуровневая Ø

Алгоритмы поиска: Ø Последовательный поиск Ø Поиск половинным делением Ø Блочный поиск Ø поиск в иерархической структуре данных

Последовательный поиск Это поиск в неструктурированном наборе Алгоритм такого поиска – последовательный перебор всех элементов множества до нахождения нужного.

Последовательный поиск Начало поиска нет Имеются непроверенные элементы? да Выбрать очередной элемент нет Выполняется критерий поиска? да Искомые данные получены Искомые данные не обнаружены Конец поиска

Поиск половинным делением Это метод поиска для упорядоченного набора данных. Вопросы задавать так, чтобы каждый ответ уменьшал число неизвестных в два раза

Поиск половинным делением Пример: Ø Метод половинного деления – игра «Угадай число» (измерение информации). Ø Метод половинного деления для упорядоченного набора данных работает гораздо быстрее, чем метод последовательного перебора.

Поиск половинным делением Поиск числа 3 из диапазона от 1 до 8. N = 2 i 8 = 23 1 -й вопрос 2 -й вопрос 3 -й вопрос оптимальное число вопросов 3

Поиск половинным делением Поиск числа 3 из диапазона от 1 до 7. 1 -й вопрос 2 -й вопрос 22 < 7< 23 можно угадать за 2 или 3 вопроса

Поиск половинным делением Поиск числа 3 из диапазона от 1 до 7. 1 -й вопрос 2 -й вопрос 3 -й вопрос

Блочный поиск Индекс – это часть ключа поиска (например, первая буква • Поиск по индексам Алгоритм: 1)С помощью индекса выбирается блок; 2)Внутри блока поиск производится путём последовательного перебора. Например: записная книжка с алфавитным индексом в виде вырезанной «лесенки» , книга с оглавлением (разделы – это тоже блоки).

Блочный поиск Ø Списки с указанием на блоки данных называются списками указателей. Ø Разбиение на блоки может быть многоуровневым (блок на букву «А» разбивается на блоки по второй букве: блок от «АБ» до «АЖ» , следующий от «АЗ» до «АН» и т. д. ) Ø Такой порядок называется лексикографическим.

Блочный поиск В поисковом множестве с многоуровневой блочной структурой поиск происходит методом спуска: Ø сначала отыскивается нужный блок 1 уровня, затем 2 и т. д. ; Ø внутри блока последнего уровня может происходить либо последовательный поиск, либо поиск половинного деления. Поиску методом спуска часто помогают многоуровневые списки указателей.

Поиск в иерархической структуре данных Многоуровневые блочные структуры хранения данных называются иерархическими структурами. Пример: хранение файлов в компьютере Графическое изображение структуры папок называется деревом каталогов

Поиск в иерархической структуре данных Зная полный путь к файлу на диске: от корневого каталога до самого файла, легко отыскать нужный файл методом спуска по дереву каталогов.

Система основных понятий Поиск данных Атрибуты поиска Набор данных – вся совокупность данных, среди которых осуществляется поиск Ключ поиска – поле записи, по значению которого происходит поиск. Критерий поиска – условие, которому должно удовлетворять значение ключа поиска в искомой записи. Организация набора данных Неструктурирован ный набор Структура данных Линейная упорядоченность по ключу Блочная одноуровневая структура Блочная многоуровневая структура Алгоритмы поиска Случайный или последовательный переборы Поиск половинным делением Блочно последовательный поиск Поиск методом спуска