Реферат: Теоретические основы информатики

Всероссийский заочный финансово-экономический

институт

Кафедра автоматизированной обработки

экономической информации

Реферат

по дисциплине <<Информатика>>

на тему<<Теоретические основы информатики>>

Краснодар - 2007

Введение

Структура данных (информации) Аспект типа данных , выражающий природу величин, которые являются составными, т. е. отличными от атомарных Такие величины состоят из элементов (которые сами не обязательно являются атомами), и структура данных выражает, как из этих элементов может быть составлена некоторая величина или как составную величину разделить на элементы. Таким образом, например, структура данных «дата» — это набор, содержащий член для каждого возможного календарного дня совместно с операциями для составления даты из ее элементов — года, месяца и числа и выбора желаемых элементов. Реализация структуры данных включает как выбор определенной структуры хранения,так и обеспечение набора процедур/функций, .которые реализуют соответствующие операции с использованием выбранной структуры хранения. Формально структура данных определяется как некоторая хорошо обозначенная область в абстрактном типе данных, которым задается эта структура. Решение на ЭВМ задач реального мира включает определение некоторой идеальной структуры данных и ее последующее отображение на имеющиеся структуры данных [например, массивы (А. 137 array), записи (R.056 record), списки (L.081 list), очереди (Q.0I7 queue) и деревья (Т.163 tree)], в результате чего достигается ее реализация. Отметим, что термин структура данных используется как для обозначения самой структуры, так и данных, имеющих эту структуру.

1 Файловая структура

Мы знаем, что и программы, и данные в компьютере хранятся на жестком диске в виде файлов. Современные жесткие диски имеют огромную емкость — на них могут быть записаны гигабайты (миллиарды байтов) информации. Зная, что одна буква (один символ) представляется одним байтом, нетрудно подсчитать, что на жестком диске, имеющем размер всего лишь 1 Гбайт, может храниться текст] тысячи книг. Если авторы этих книг создадут по отдельному файлу для каждой главы, то на жестком диске понадобится разместить десятки тысяч файлов. Очевидно, что если не! навести порядок в их хранении, то найти нужную информацию будет практически невозможно. Нужна какая-то организация, а у всякой организации есть структура.

Виды структур данных

Линейная структура (вектор данных)

Структура данных описывает порядок их организации. В инфор- матике существует несколько видов структур данных. Самая простая — линейная структура (ее еще называют векторной). В этом структуре данные записываются подряд. Если встречается термин вектор данных, то можно сразу догадаться, что это некий список, 1 котором каждый элемент определяется по его номеру.

В классном журнале все ученики записаны по алфавиту, в резуль- тате чего их можно представить в виде списка: Александров, Бородин, Воронин, Григорьев и т. д. Этот список и есть вектор данных

Обратиться к каждому элементу списка можно по его номеру. Учитель может вызвать учащегося с номером 4. Этот номер однозначно определяет, что! отвечать у доски придется Григорьеву

Существуют также табличные структуры данных (их еще называют матричными). В такой структуре каждый элемент определяется пересечением столбца и строки.

Тот же классный журнал можно представить как таблицу данных. В этой таблице можно однозначно определить, отвечал ли ученик по данному предмету в конкретный день и если отвечал, то какую оценку получил.

Иерархическая структура (дерево данных)

Третий тип структуры данных — иерархическая структура (такие структуры называют также деревьями). В иерархической структуре каждый элемент определяется путем, который к нему ведет, начиная от вершины.

Средняя школа №1234

Начальные классы Основные классы Старшие классы

7-е классы 8-е классы 9-е классы

7-А 7-Б 7-В

Александров Бородин Воронин Григорьев

(1. с. 131)

В иерархической структуре ученик Григорьев определяется следующим образом: Григорьев, ученик 7а класса средней школы №1234, то есть для указания элемента данных задается весь путь, ведущий к этому элементу от «корня» дерева. В нашем примере в качестве «корня» использована школа, но можно было бы использовать и город или район. Даже если использовать в качестве корня Министерство образования, все равно можно проложить путь, который ведет от министра к конкретному ученику.

2 Каталоги диска и папки Windows 95

Для хранения файлов в большинстве операционных систем, в том числе и в системе Windows 95, принята иерархическая структура. I В основе этой структуры лежит конкретный диск (гибкий, жесткий I или лазерный). Диски обозначаются буквами А:, В:, С:, D: и т. д.

На дисках создаются каталоги. В системе Windows 95 каталогам I соответствуют папки. Можно сказать, что каталоги жесткого диска 1 в системе Windows 95 являются папками, но не наоборот. В опера-1 ционной системе есть специальные папки, которым не соответствуют каталоги диска. Папка — более широкое понятие.

Когда говорят о структуре диска вне связи с операционной систе-1 мой Windows 95, то говорят, что диск разделен на каталоги (такой I термин принят в системе MS-DOS и некоторых других операционных системах). Когда говорят о структуре диска применительно к Windows 95, то говорят о том, что жесткий диск разделен на папки. 11

У каждой папки есть имя. Самая верхняя папка называется «кор невой». Ее имя совпадает с именем диска.

Для диска А: имя корневой папки А:\.

Для диска С: имя корневой папки С:\ и т. д.

В папках могут храниться другие папки (вложенные) и файлы.Я Адрес конкретного файла определяется путем поиска данного файла, Щ начиная от корневой папки. Например, файл документа с именем 1 Письмо 133 может иметь такой адрес:

С:\Мои труды\Переписка\Письмо 133

Файловую структуру компьютера можно увидеть собственными I глазами. Для этого есть специальная программа, которая называется проводник. Ее можно запустить многими разными способами, II например с помощью Главного меню: Пуск ► Программы ► Провод- II ник. Окно программы Проводник имеет две панели (левую и правую). II На левой панели в виде «дерева» показана иерархическая структура I папок, файлов и дисков. На правой панели показано содержимое I открытой папки. В любой момент времени только одна папка может 1 быть открытой. Одна какая-то папка открыта всегда.

3 Имена папок и файлов

Имена файлов в MS-DOS. До появления Windows 95 имена каталогов и файлов должны были подчиняться строгим требованиям операционной системы MS-DOS. Эти требования условно назвали системой 8.3.

Система означает, что основная часть имени файла или каталога не должна содержать более восьми символов. Кроме того, разрешается использовать дополнительно еще три символа после точки, например: mycomp.txt. Эти дополнительные символы называются расширением имени или просто расширением. Имя файла обычно задает тот человек, который этот файл создает. Расширение имени тоже можно задать самостоятельно, но обычно этого не делают и используют стандартные устоявшиеся расширения. Тогда компьютер по расширению имени может «догадаться», к какому типу относится файл, какой вид информации в нем содержится, в каком формате она записана и какой программой надо этот файл обрабатывать.; Так, например, все файлы программ могут иметь расширение имени либо .ЕХЕ, либо .СОМ. Каталоги, как и файлы, тоже могут иметь;. расширение имени, но его используют редко.

В системе MS-DOS не различаются строчные и прописные буквы! в названиях файлов и каталогов. Имена файлов Mycomp.txt,) MYCOMP.TXT и mycomp.txt — тождественны. Использование символов, отличных от букв и цифр, не рекомендуется, хотя неофициально некоторые символы, например такие, как восклицательным знак, знак минус и символ подчеркивания, используются достаточно широко.

Несмотря на то что последние версии MS-DOS имеют русские аналоги и можно использовать русские символы в именах файлов, делать этого не следует, потому что при переносе этих файлов на другие компьютеры работа с ними может оказаться невозможной.

Имена файлов и папок в Windows

1.Использование имен файлов в MS-DOS всегда отличалось не удобством, связанным с тем, что, применяя не более восьми ■ букв, трудно давать файлам осмысленные имена.

2.Система Windows 95 значительно расширила свободу пользователей. Она позволяет давать файлам «длинные» имена, в которые могут входить до 255 символов.

3.Система Windowsдопускает использование нескольких точек в имени файла. Расширение имени определяется по символам, следующим за последней точкой в имени файла.

4.При задании имени файла или папки можно использовать любые символы, имеющиеся на клавиатуре компьютера, кроме некоторых «специальных» символов, использующихся в особых случаях.

5.В «длинном» имени файла разрешается использовать пробелы, но поступать так не рекомендуется, поскольку некоторые программы при этом могут работать не совсем так, как ожидается. Целесообразно заменить пробелы каким-либо другим символом, например символом подчеркивания.1

4 Связь между коротким и длинным именем файла

Введение в Windows 95 длинных имен файлов стало революционным шагом. Он мог бы привести к тому, что документы и программы, созданные на компьютерах с этой системой, нельзя было бы прочитать на компьютерах, работающих в более ранних операционных системах. Однако создатели Windows 95 учли это обстоятельство и так разработали файловую структуру, что эта проблема не возникает.

Запись имени файла в MS-DOS

В системе MS-DOS каждый каталог разбит на 32-байтные элементы в которых записывается имя файла, его расширение, дата создания и другая специальная информация, позволяющая найти на диске секторы, в которых хранится информация данного файла Имя каждого файла занимает один 32-байтный элемент.

Запись имени файла в Windows 95

В момент записи файла на диск система Windows 95 прежде всего проверяет имя файла. Если она «видит», что в этом имени не боле восьми символов и при этом в нем нет пробелов, то система «пони мает», что перед ней обычное короткое имя файла, и отводит дл него один 32-байтный элемент.

Если система обнаруживает, что в имени файла более восьми символов или в нем использованы пробелы, то она воспринимает это< имя как длинное и отводит для него два и более элементов. В первом элементе записываются первые восемь символов имени, расширение имени, дата создания файла и прочее. Остальная часть информации записывается в дополнительных элементах, которых может быть до 20. Таким образом, длинное имя файла может занимать о 2 до 21 элементов.

Когда подобный файл попадает на компьютер, работающий в сие теме MS-DOS или в какой-либо другой системе, не поддерживаю щей длинные имена файлов, файл распознается по первому элементу, то есть по первым символам имени. Все прочие символы имени файла игнорируются, но работать с таким фаю можно.

Особенности «корневой» папки

На каждом диске есть одна самая верхняя папка — корневая. Если мы записываем файл на диск и при этом не указываем, в какую папку он отправляется, то файл записывается в корневую папку, то есть на самый верхний уровень файловой системы диска.

Однако у корневой папки есть особенности, которые надо учитывать. Она не может «растягиваться». Для жестких дисков у нее фиксированный размер для записи имен файлов — 512 элементов. 11етрудно понять, что в корневой папке не может храниться более 512 файлов с короткими именами. До появления Windows 95 этого было достаточно, поскольку никому не приходило в голову хранить столь много файлов в одной папке — в них легко запутаться. Но с появлением длинных имен файлов, занимающих до 21 элемента, количество файлов, которые можно хранить в корневой папке, значительно сократилось. Возможна ситуация, когда 30 файлов с очень длинными именами израсходуют все место, отведенное для записи имен файлов.

В результате может возникать ситуация, когда на диске достаточно свободного места для записи информации, но она не может быть записана, поскольку в области, отведенной для записи имен файлов, места нет.

Библиографический список.

1.Общая информатика С.В. Симонович, Г.А. Евсеев, А.Г Алексеев.<Астпресс книга>М-2006.

2.ТОЛКОВЫЙ СЛОВАРЬ по вычислительным системам В. Иллингуорта Э.Л Глейзера И.К. Пайла <Машиностроение> М-1990

3 ОСНОВЫ ИНФОРМАТИКИ Учебное пособие для поступающих в экономические вузы на специальность <<ПРИКЛАДНАЯ ИНФОРМАТИКА>> В.П. Романов, К.И. Курбаков , Т.Л. Партыка , И.И. Попов. <ЭКЗАМЕН> М-2003.

Ссылка 1 Общая информатика С.В. Симонович, Г.А. Евсеев, А.Г Алексеев. <Аст- пресс книга >М-2006.

Приложения

Ошибка! Ошибка связи.