Estructura de datos I CIS - UABJB.

Presentación del tema: "Estructura de datos I CIS - UABJB."— Transcripción de la presentación:

1 Estructura de datos I CIS - UABJB

2 Estructura de datos I Estructura de datos. Campo Registro Archivo
Base de datos Operaciones Estructuras lineales (Arreglos) CIS - UAB

3 Estructura de datos I Concepto
En todos los tiempos y más aún en la era en que vivimos, el hombre tiene cada vez mas necesidad de consultar una mayor cantidad de información para poder desarrollar sus actividades. El gran cúmulo de información ha hecho necesario que ésta tenga que ser almacenada y organizada correctamente para acceder a ella rápidamente. Según lo visto hasta el momento, la única forma que tiene el ordenador de almacenar la información es mediante variables, que no son mas que porciones de la memoria central del mismo. Pero al ser la memoria central un conjunto de dispositivos electrónicos que funcionan mediante la alimentación eléctrica, cuando se apaga el ordenador, toda la información que había en su memoria central desaparece. CIS - UAB

4 Estructura de datos I Concepto
Por lo tanto, para poder acceder a determinada información en cualquier momento, se necesitará que ella esté depositada en soportes físicos los cuales la almacenan en forma permanente. Este es el caso de la memoria externa o auxiliar como ser disquete, disco duro, cinta magnética, CD, etc., en las cuales sin necesidad de estar conectadas a la corriente eléctrica, la información permanece allí. La forma de guardar los datos en estos dispositivos auxiliares es mediante unas estructuras llamadas archivos o ficheros. Además, existe una gran diferencia en cuanto a capacidad de almacenamiento entre la memoria central y las auxiliares, en general la capacidad de las últimas es muy superior. CIS - UAB

5 Estructura de datos I Concepto
Conociendo esto, podríamos comparar la memoria central con la memoria humana y una memoria auxiliar con una guía de teléfonos. El hecho de llamar por teléfono a una determinada persona es mucho más rápido si sabemos su número de memoria (el número está dentro de la memoria). Es también casi impensable que el hombre retenga en su memoria todos los números de teléfono de la guía (memoria central), para ello se recurre a una memoria externa que es la guía telefónica. Entonces, cuando deseamos llamar a una persona de la cual desconocemos su número, lo buscamos en la guía; una vez localizado, lo retenemos en la memoria (la información pasa de la memoria auxiliar a la memoria central) y realizamos la acción de marcar el número. CIS - UAB

6 Estructura de datos I Concepto
Si comprendimos este caso, podríamos decir que en un ordenador la información de entrada de la que se parte para su tratamiento se va a obtener de dispositivos externos, desde los que la va a introducir en su memoria central a través de variables. A partir de aquí trabajará con estas variables, y la información de salida que obtenga la guardará nuevamente en los soportes de almacenamiento externos. Anteriormente se nombró la palabra archivo, la cual es de entender que no es un término puramente informático, y para comprender este significado podemos comparar con hechos de la vida cotidiana. Por ejemplo cuando concurrimos a una biblioteca a pedir un libro prestado, el encargado consulta su archivo de libros; si trabajamos en alguna empresa, nuestros datos estarán registrados en un archivo de empleados, etc.- Entonces vemos que al menos todos tenemos de alguna manera intuitiva el concepto de lo que significa archivo o fichero. A continuación veremos algunas definiciones que están básicamente relacionados con este concepto. CIS - UAB

7 Estructura de datos I Campo Concepto
Es un conjunto de caracteres capaz de suministrar una determinada información referida a un concepto. Un campo es un elemento de datos elementales tales como nombre y apellido, numero de documento, domicilio, etc.- Al igual que en las variables, al definir un campo hay que indicar claramente sus tres características: Nombre: Nombre que identifica a ese conjunto de caracteres Tipo: Tipo de caracteres que puede contener (alfabético, entero, etc.-) Tamaño: Cantidad de caracteres que puede contener Por ejemplo, si tenemos que definir al campo número de documento resultaría: Nombre: documento Tipo: numérico Tamaño: 8 enteros Un campo es la entidad lógica más pequeña, consiste en un conjunto de bytes que conforman un dato. Un campo es la unidad mínima de información de un registro. CIS - UAB

8 Estructura de datos I Registro Concepto
Es un conjunto de campos referentes a una entidad en particular y constituyen una unidad para su proceso. Un ejemplo de un registro puede ser la información de un determinado alumno universitario, que contiene los campos: libreta universitaria, apellido y nombre, número de documento, domicilio, fecha de nacimiento, entre otros campos. La figura muestra un ejemplo gráfico de registro. CIS - UAB

9 Estructura de datos I Archivo Concepto
Es el conjunto de registros homogéneos referidos a objetos de la misma naturaleza o del mismo tipo, almacenados en un soporte externo, que presenta entre sí una relación lógica y que pueden ser consultados individualmente de forma iterativa o sistemática. Tomando el ejemplo anterior, podemos decir que habrá un registro por alumno, y habrá tantos registros como alumnos haya. Este conjunto de registros de alumnos formará un archivo y lo vemos gráficamente en la figura. CIS - UAB

10 Estructura de datos I Concepto Archivo Un archivo en una computadora es una estructura diseñada para contener datos, estos están organizados de forma tal que pueden ser recuperados fácilmente, borrados, actualizados, etc.- Al hablar de archivo es imprescindible que cada uno de ellos tenga un nombre para poder identificarlo. En este caso podría ser un nombre apropiado: ESTUDIANTES. En resumen, podríamos decir que un archivo está formado por un conjunto de registros, y estos a su vez por un conjunto de campos. Archivo Registro 1 Registro 2 Registro n CIS - UAB

11 Estructura de datos I Base de datos Concepto
Es una colección de archivos relacionados lógicamente, que se estructura en diferentes formas para reducir duplicaciones y proporcionar un mejor acceso a los datos. Constituye el nivel mas alto en la jerarquía de organización de los datos, siendo el nivel mas bajo el carácter. Así una base de datos de una universidad podría contener archivos de estudiantes, profesores, inventarios, libros, etc. La figura presenta gráficamente la estructura jerárquica en base de datos. CIS - UAB

12 Estructura de datos I Concepto Base de Datos . CIS - UAB

13 Estructura de datos I Campo Clave Concepto
Un campo clave (key) es aquel que identifica al registro y lo diferencia de los otros registros. Debe ser UNICO, es decir debe ser diferente para cada registro. De todos los campos o datos siempre se elige a uno como campo clave. Por ejemplo, en el registro mostrado en la figura el campo clave podría ser libreta universitaria . CIS - UAB

14 Estructura de datos I Registro lógico Registro físico Concepto
Se denomina registro lógico al conjunto de campos o datos referente a un mismo objeto y constituyen una unidad para su proceso. Son los registros organizados en campos Registro físico Registro físico es un conjunto de registros lógicos que constituyen la unidad de transferencia en una sola operación de entrada / salida (para transferencias entre las unidades de E/S o dispositivos de almacenamiento, y la memoria principal). CIS - UAB

15 Estructura de datos I Operaciones sobre archivos Creación Apertura
Cierre Lectura / Consulta Fin de Archivo Actualización Destrucción CIS - UAB

16 Estructura de datos I Operaciones sobre archivos Creación .
Es la primera operación que se hará con un archivo y es la operación mediante la cual se introduce la información correspondiente al archivo en un soporte de almacenamiento de datos. Para poder utilizar un archivo, este debe existir, es decir, es necesario que se haya creado previamente. La creación exige organización, estructura, localización o reserva de espacio en el soporte de almacenamiento. En un entorno de computadoras, durante la creación es necesario darle una serie de datos: Nombre del dispositivo, nombre de archivo, tamaño, organización, etc.- Al momento de la creación puede suceder que sea creado por primera vez en un soporte determinado, proceder de otro que ya existe, ser el resultado de un cálculo, condición, etc.- o ambas cosas a la vez. . CIS - UAB

17 Estructura de datos I Operaciones sobre archivos Apertura
Abrir un archivo significa dejarlo dispuesto para ser utilizado. Todos los archivos que se ocupan en un programa deben ser abiertos previamente a su uso. Un archivo que se pretende usar debió haber sido creado previamente, he aquí la diferencia entre estas dos operaciones: para crear el archivo no debe existir y para abrir debe haber sido creado previamente. CIS - UAB

18 Estructura de datos I Operaciones sobre archivos Cierre
La finalidad de cierre de los archivos radica en permitir al usuario detener el uso de ese archivo, dejarlo inaccesible. Como todos los archivos fueron abiertos durante un programa, necesitan ser cerrados al finalizar el proceso. Para realizar esta operación solo necesitamos conocer el nombre del mismo. CIS - UAB

19 Estructura de datos I Operaciones sobre archivos Lectura/Consulta
Es la operación que nos permite acceder al archivo de datos para conocer la información alojada en uno, varios o todos los registros del archivo. Esta operación implica el traspaso de información desde el archivo a la memoria central del ordenador. Esta información es la contenida en un registro. Como se mencionó anteriormente, la única forma de guardar información en la memoria central es a través de variables. En una operación de este tipo, los nombres de las variables que reciben los datos del registro leído son los que se han asignado a los campos del mismo. CIS - UAB

20 Estructura de datos I Operaciones sobre archivos Lectura/Consulta
Por ejemplo, si tenemos el archivo de estudiantes cuyo registro posee: LU - Libreta Universitaria AYN - Apellido y Nombre DOMI- Domicilio FECHANAC- Fecha de Nacimiento Para representar gráficamente la operación de lectura haríamos A partir de este momento se podrá operar con estas variables, visualizarlas en pantalla, imprimirlas, compararlas, etc.- Si se efectúa una segunda lectura, el contenido del segundo registro pasará a las mismas variables de la memoria, sustituyendo sus anteriores valores. Por lo tanto, en cada instante del proceso solo se dispone de la información del registro recién leído. CIS - UAB

21 Estructura de datos I Operaciones sobre archivos Fin de archivo
Toda instrucción de ingreso de datos, ya sea desde teclado o desde un dispositivo magnético, requiere una condición de fin de ingreso de los datos, con el objeto de determinar cuando se han terminado los registros de un archivo o cuando ya no se desean ingresar mas datos desde el teclado. Esta condición la denominamos fin de archivo conocida como EOF (end of file). Para el ingreso de datos por teclado se prevee, generalmente la introducción de un valor elegido por el programador que será el indicador de que ya no se ingresarán mas datos, por ejemplo si se introducen por teclado notas de los alumnos, el fin de datos estará dado por un valor que sea un absurdo o datos que no existan en esa población, en este caso se podría tomar NOTA=11. El diagrama de la figura muestra lo mencionado. CIS - UAB

22 Estructura de datos I Operaciones sobre archivos Fin de archivo
Si los datos que se leen están soportados en un archivo y sobre el se realizan lecturas sucesivas, llegará un momento en que este se acabe; es decir ya no queden mas registros por leer. Esta situación la detecta el sistema después de una operación de lectura, cuando lo que se ha leído no es un registro de datos, sino lo que se conoce con el nombre de marca de fin de archivo. Por tanto, siempre que se ejecute una operación de lectura sobre un archivo secuencial, a continuación hay que preguntar si lo que se ha leído es la marca EOF o, por el contrario, un registro de datos para ejecutar las acciones pertinentes. El diagrama de flujo de la figura muestra el uso de la condición EOF. CIS - UAB

23 Estructura de datos I Operaciones sobre archivos Actualización
La actualización de un archivo supone las siguientes operaciones: Añadir registros – ALTAS Modificar registros ya existentes – MODIFICACIONES Borrar registros – BAJAS El modo de operar la actualización varía según la organización y método de acceso del archivo. CIS - UAB

24 Estructura de datos I Operaciones sobre archivos Destrucción
La operación de destrucción o borrado realiza la supresión del archivo en el soporte o dispositivo, dejando este espacio que ocupaba anteriormente disponible. CIS - UAB

25 Estructura de datos I Estructuras lineales y no lineales .
Cuando hablamos de Estructuras de Datos hacemos referencia a un conjunto de datos que poseen el mismo nombre, que pueden ser caracterizados por su organización y por las operaciones que se definen en ella. Las Estructuras de Datos son muy importantes en los sistemas de computación y para explicar mas fácilmente veremos la siguiente clasificación la cual refleja el tipo de datos mas frecuentemente utilizados: . CIS - UAB

26 Estructura de datos I Estructuras lineales y no lineales
Estructura de Datos es una colección de datos que se caracterizan por su organización y las operaciones que se definen en ella. Los datos de tipo estándar pueden ser organizados en diferentes estructuras de datos: estáticas y dinámicas. Las estructuras de datos estáticas son aquellas en las que el tamaño ocupado en memoria se define antes que el programa se ejecute (en tiempo de compilación) y el mismo no puede ser modificado durante la ejecución. CIS - UAB

27 Estructura de datos I Estructuras lineales y no lineales
En cambio las estructuras de datos dinámicas no tienen limitaciones en cuanto al tamaño de memoria ocupada. Para utilizar este tipo de estructuras necesitamos usar un tipo de dato específico llamado puntero. El espacio ocupado en memoria puede ser modificado en tiempo de ejecución. Corresponden a este tipo las listas, árboles y grafos . Estas estructuras no son soportadas en todos los lenguajes. La elección de la estructura de datos idónea dependerá de la naturaleza del problema a resolver y, en menor medida, del lenguaje. Las estructuras de datos tienen en común que un identificador, nombre, puede representar a múltiples datos individuales. Los tipos de datos que vimos hasta ahora son datos simples cuya característica común es que cada variable representa a un elemento; en cambio los tipos de datos estructurados tienen como particularidad que con un nombre o identificador se puede representar múltiples datos individuales y a su vez cada uno de estos puede ser referenciado independientemente. Computacion - FA.CE.NA.