数据库系统概念12-索引与散列(1)汇编
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索引与散列10-1 什么是静态索引结构?什么是动态索引结构?它们各有哪些优缺点?【解答】静态索引结构指这种索引结构在初始创建,数据装入时就已经定型,而且在整个系统运行期间,树的结构不发生变化,只是数据在更新。
动态索引结构是指在整个系统运行期间,树的结构随数据的增删及时调整,以保持最佳的搜索效率。
静态索引结构的优点是结构定型,建立方法简单,存取方便;缺点是不利于更新,插入或删除时效率低。
动态索引结构的优点是在插入或删除时能够自动调整索引树结构,以保持最佳的搜索效率;缺点是实现算法复杂。
10-2 设有10000个记录对象, 通过分块划分为若干子表并建立索引, 那么为了提高搜索效率, 每一个子表的大小应设计为多大?【解答】每个子表的大小s = ⎡n⎤ = ⎡10000⎤ = 100 个记录对象。
10-3如果一个磁盘页块大小为1024 (=1K) 字节,存储的每个记录对象需要占用16字节,其中关键码占4字节,其它数据占12字节。
所有记录均已按关键码有序地存储在磁盘文件中,每个页块的第1个记录用于存放线性索引。
另外在内存中开辟了256K字节的空间可用于存放线性索引。
试问:(1) 若将线性索引常驻内存,文件中最多可以存放多少个记录?(每个索引项8字节,其中关键码4字节,地址4字节)(2) 如果使用二级索引,第二级索引占用1024字节(有128个索引项),这时文件中最多可以存放多少个记录?【解答】(1) 因为一个磁盘页块大小为1024字节,每个记录对象需要占用16字节,则每个页块可存放1024 / 16 = 64个记录,除第一个记录存储线性索引外,每个页块可存储63个记录对象。
又因为在磁盘文件中所有记录对象按关键码有序存储,所以线性索引可以是稀疏索引,每一个索引项存放一个页块的最大关键码及该页块的地址。
若线性索引常驻内存,那么它最多可存放256 * (1024 / 8 ) = 256 * 128 = 32768个索引项,文件中可存放32768 * 63 = 2064384个记录对象。
数据库索引的类型以及理解.
数据库索引的类型有以下几种:
1. 唯一索引(Unique Index):保证索引列的值是唯一的,可
用于快速查找和排重操作。
2. 主键索引(Primary Key Index):是一种特殊的唯一索引,
主要用于唯一标识表中的每一行数据,并具有自动递增的特性。
3. 聚集索引(Clustered Index):将表的物理顺序与索引的逻
辑顺序保持一致,通常被创建在主键列上,能够快速定位数据行。
4. 非聚集索引(Non-Clustered Index):将索引键与对应的数
据行地址分开存储,可以在查询时提供更快的访问路径,但不指定物理顺序。
5. 复合索引(Composite Index):使用多个列作为索引的键,
可以提高多个列组合查询的性能。
6. 全文索引(Full-Text Index):主要用于对大文本字段进行
高效的全文搜索,在处理包含大量文本的数据时非常有用。
索引的作用是提高数据库查询的性能和效率。
通过索引,数据库可以快速定位到符合查询条件的数据行,避免全表扫描的开销。
索引可以加速数据的读取操作,提高数据库查询的响应速度。
然而,索引也有一定的开销,包括占用存储空间和对更新
操作的影响。
因此,需要根据具体的业务需求和查询模式进行索引的创建和优化。
数据库复习总结本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March第一章数据库系统概论1.试述数据、数据库、数据库系统、数据库管理系统的概念。
数据:描述事物的符号记录称为数据。
数据的种类有文字、图形、图象、声音、正文等等。
数据与其语义是不可分的。
数据库:数据库是长期储存在计算机内、有组织的、可共享的数据集合。
数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存,具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性,并可为各种用户共享。
数据库系统:数据库系统(DBS)是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成。
数据库系统由数据库、数据库管理系统(及其开发工具)、应用系统、数据库管理员构成。
数据库管理系统:数据库管理系统(DBMS)是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。
用于科学地组织和存储数据、高效地获取和维护数据。
DBMS 主要功能包括数据定义功能、数据操纵功能、数据库的运行管理功能、数据库的建立和维护功能。
2.什么是数据独立性数据独立性又分为哪两个层次为什么需要数据独立性数据独立性是用来描述数据与应用程序之间的依赖程度,包括数据的物理独立性和数据的逻辑独立性,依赖程度越低则独立性越高物理独立性是指用户的应用程序与存储在磁盘上的数据库的数据时相互独立的。
逻辑独立性是指用户的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。
作用:数据在磁盘上怎样存储由DBMS管理,用户程序不需要了解,应用程序要处理的只是数据的逻辑结构,这样当数据的物理存储改变了,应用程序不用改变。
数据独立性是通过数据库管理系统的两层映像功能来实现3.什么是数据模型数据模型的基本要素有哪些为什么需要数据模型数据模型是描述数据语义、数据与数据之间联系(数据结构)、数据操作,以及一致性约束的概念和工具的集合数据模型的基本要素:①数据结构:是所研究的对象类型的集合,是对系统的静态特性的描述。
数据库索引原理
数据库索引是数据库中最重要的功能之一,它可以加快数据检索的速度,提高数据库的效率。
数据库索引的原理是,将数据表中的某一列(或多列)的值作为索引的键,并存储在另一个独立的索引表中。
当需要对数据表进行查询时,可以通过索引表来快速定位到数据表中的记录。
举例来说,如果一个数据表中有一列名为ID,该列用作索引,那么索引表中就会存储该ID列的值,以及指向数据表中相应记录的指针。
当有查询请求时,可以通过比较ID列的值,找到相应的指针,从而找到对应的记录。
另外,数据库索引可以分为单列索引、组合索引等。
单列索引是一种最简单的索引,它只使用一列来作为索引的键;而组合索引则使用多列作为索引的键,可以更加精细地定位到记录。
总之,数据库索引是一项重要的技术,在实际的数据库应用中,索引不仅可以加快查询速度,还可以提高数据库的性能。
如果没有索引,那么查询数据库将会变得非常缓慢,从而影响数据库的使用效率。
数据结构的散列与索引技术散列与索引技术是数据结构中常用的两种方法,用于优化数据的存储和查找过程。
散列技术是通过哈希函数将数据映射到一个固定长度的数组中,而索引技术是通过建立索引表来加速数据检索。
本文将详细介绍散列与索引技术的原理、应用场景以及其在实际开发中的使用方法。
1. 散列技术散列技术是一种将数据映射到哈希表的方法,通过哈希函数将关键字转化为一个数组中的地址,从而实现对数据的快速访问。
散列技术的核心是哈希函数的设计,一个好的哈希函数能够使数据均匀地散列到哈希表中,尽量避免碰撞(即不同的关键字映射到了同一个地址)的发生。
1.1 哈希函数的设计原则一个好的哈希函数应该满足以下几个原则:1.1.1 均匀性原则:哈希函数应能够将数据均匀地散列到哈希表中,避免碰撞的发生。
1.1.2 简单性原则:哈希函数的计算应简单快速,以提高散列效率。
1.1.3 一致性原则:对于相同的关键字,哈希函数应始终返回相同的散列地址。
1.1.4 随机性原则:哈希函数的输出应具有随机性,避免出现特定模式的散列结果。
1.2 常见的散列方法常见的散列方法包括直接定址法、除留余数法、平方取中法等。
除留余数法是最常用的散列方法之一,其思想是通过对关键字取余数来获取散列地址。
例如,对于一个哈希表的大小为n的散列表,哈希函数可以定义为:h(key) = key % n。
2. 索引技术索引技术是建立索引表来加速数据的检索过程。
索引表通常由键值和指向数据的指针组成,可以根据键值快速地查找到对应的数据记录。
索引技术的核心是索引表的设计,索引表的结构应具有高效的查找和更新操作。
2.1 主索引与辅助索引主索引是基于主关键字建立的索引表,通过主索引可以直接找到对应的数据记录。
辅助索引是基于其他非主关键字建立的索引表,通过辅助索引可以加速对数据的查询和过滤操作。
主索引和辅助索引的组合可以构建复杂的索引结构,以满足不同的查找需求。
2.2 B树索引B树是一种常用的平衡多路查找树,广泛应用于数据库系统中的索引结构。
索引在数据库中的功能和作用一、索引的定义索引是数据库管理系统中用于提高数据检索速度的一种数据结构。
它类似于书的目录,可以帮助用户快速找到需要的信息。
在数据库中,索引可以加快数据的检索速度,提高查询效率。
二、索引的作用1. 提高数据检索速度数据库中的数据量往往非常庞大,如果没有索引,每次进行数据检索都需要进行全表扫描,这样的查询效率非常低下。
而通过使用索引,可以大大缩短数据检索的时间,提高查询效率。
2. 加速数据的排序在数据库中,经常需要对数据进行排序操作,如果没有索引,排序操作的性能会受到很大的影响。
通过使用索引,可以加快数据的排序速度,提高排序操作的效率。
3. 提高数据的唯一性和完整性在数据库中,索引可以帮助保证数据的唯一性和完整性。
通过在索引字段上创建唯一性约束,可以确保表中的数据不会出现重复的情况,保证数据的完整性。
4. 减少系统的磁盘I/O在数据库查询过程中,如果没有索引,数据库会进行全表扫描,这样会产生大量的磁盘I/O操作。
而通过使用索引,可以大大减少数据库的磁盘I/O操作,降低系统的负载。
5. 提高数据库的并发性能数据库中的索引可以帮助提高数据库的并发性能。
通过使用索引,可以减少数据的锁定时间,提高数据的并发访问能力,提高数据库的并发性能。
三、常见的索引类型1. B-Tree索引B-Tree索引是最常见的索引类型,它适用于等值查询和范围查询。
通过B-Tree索引,可以快速地定位到需要的数据记录。
2. 哈希索引哈希索引适用于等值查询,它使用哈希算法将索引键转换为哈希值,并将哈希值映射到实际的数据记录。
3. 全文索引全文索引适用于全文搜索,它可以帮助用户快速找到包含特定关键词的文本内容。
4. 空间索引空间索引适用于地理信息系统等特定领域,它可以帮助用户快速地进行地理位置检索。
四、创建索引的注意事项1. 考虑查询的频率在创建索引时,需要考虑查询的频率。
如果一个字段经常用于查询操作,可以考虑为该字段创建索引,提高查询效率。
数据库知识点总结归纳一、基本概念1、数据(1)数据的定义:对客观事物的符号表示,如图形符号、数字、字母等,数据是数据库中存储的基本对象。
(2)数据的种类:文字、图形、图像、声音(3)数据的特点:数据与其语义是不可分的2、数据库数据库(DataBase简称DB)是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。
3、数据库管理系统(比如:MySql)(1)数据库管理系统(DatabaseManagementSystem简称DBMS)是一种操纵和管理数据库的大型软件,是用于建立、使用和维护数据库。
(2)关系型数据库管理系统称为RDBMS,R指Relation。
(3)DBMS的作用:它对数据库进行统一的管理和控制,以保证数据库的安全性和完整性。
4、数据库系统数据库系统(DatabaseSystem,简称DBS),是由数据库及其管理软件组成的系统。
5、数据库管理员数据库管理员(DatabaseAdministrator,简称DBA),负责全面管理和控制数据库系统。
6、DBA、DBMS、DB和DBS之间的关系7、数据库的优点(1)数据按一定的数据模型组织、描述和储存(2)可为各种用户共享(3)冗余度较小,节省存储空间(4)易扩展,编写有关数据库应用程序二、数据库管理系统(DBMS)1、DBMS的主要功能(1)数据定义功能:提供数据定义语言(DDL)用于定义数据库的所有特性和属性,尤其是行布局、列定义、键列(有时是选键方法)、文件位置和存储策略,包括命令:DROP(删除数据库)删除数据库:dropdatabaseifexists数据库名CREATE(创建数据库)创建表:createtableifnotexists表名(列名列名约束)ALTER(修改数据库)添加列名:altertable表名add列名约束条件修改列名:altertable表名change老列名新列名数据类型修改列字段数据类型:altertable表名modity列名数据类型删除列名:altertable表名drop列名修改表名:altertable表名rename新表名GRANT(赋予权限)REVOKE(从当前用户或组中取消权限)、TRUNCATE(只删除表中的所有数据,不删除表的结构)注意:truncatetable命令将快速删除数据表中的所有记录,但保留数据表结构。