文件的逻辑结构

文件的逻辑结构

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重点：顺序表可以实现“随机访问”，而“链表”无法实现随机访问。

理解：这里的“随机”并不是平常认知中的随机，不是指访问的对象不确定，而是说“任意访问”，你想访问不论哪一个数据元素，在很短时间内都能访问到。

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有结构文件根据各条记录的长度（占用的存储空间）是否相等，可分为：

• 定长记录
• 可变长记录

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一、顺序文件

顺序文件：文件中的记录一个接一个地顺序排列（逻辑上），记录可以是定长的或可变长的。各个记录在物理上可以顺序存储或链式存储。

记录长度：

• 定长
• 可变长

记录存储方式：

• 顺序存储：逻辑上相邻的记录物理上也相邻（类似于顺序表）
• 链式存储：逻辑上相邻的记录物理上不一定相邻（类似于链表）

记录结构（顺序）：

• 串结构：记录之间的顺序与关键字无关（通常按记录存入的时间决定记录的顺序）
• 顺序结构：记录之间的顺序按关键字顺序排列

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重点：

• 一般说的顺序文件指物理上顺序存储的顺序文件（不会是链式存储！）

• 链式存储和可变长记录的顺序存储都无法实现随机存取

• 定长记录的顺序存储可以实现随机存取

理解：要区分体会随机存取和快速找到某关键字对应的记录两者的不同。后者是前者的更进一步。

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二、索引文件

场景：由上文可知，定长记录的顺序存储才可以实现随机存取。但实际中很多应用场景中必须使用可变长记录，则如何解决可变长记录必须先顺序查找前 i-1 个记录才能找到第 i 个记录的效率问题？

——建立索引表。

• 索引表本身是定长记录的顺序文件。因此可以快速找到第 i 个记录对应的索引项。
• 可将关键字作为索引号内容，若按关键字顺序排列，则还可以支持按照关键字折半查找。
• 每当要增加/删除一个记录时，需要对索引表进行修改。由于索引文件有很快的检索速度，因此主要用于对信息处理的及时性要求比较高的场合。
• 另外，可以用不同的数据项建立多个索引表。如：学生信息表中，可用关键字“学号”建立一张索引表。也可用“姓名”建立一张索引表。这样就可以根据“姓名”快速地检索文件了。（Eg： SQL 就支持根据某个数据项建立索引的功能）

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三、索引顺序文件

场景：由上文可知，建立索引文件相较于单纯的顺序文件有更好的泛用性和高效性。但索引文件也可能有以下缺点：

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——建立索引顺序文件。

索引顺序文件是索引文件和顺序文件思想的结合。索引顺序文件中，同样会为文件建立一张索引表，但不同的是：并不是每个记录对应一个索引表项，而是一组​记录对应一个索引表项。

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对于分组后每组内仍然存在较多的记录导致查找次数仍然较多的场景：

——建立多级索引顺序文件。

如：

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