Hierarchick e indexy, B / B+ stromy, tries

Rozměr: px
Začít zobrazení ze stránky:

Download "Hierarchick e indexy, B / B+ stromy, tries"

Transkript

1 Hierarchick e indexy, B / B+ stromy, tries PV 062 Organizace soubor u Jan Staudek Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : jaro 2017

2 Osnova predn asky V yklad pokrocil e technologick e b aze pouzvan e pro indexov an z aznam u v souboru Grafy, stromov a grafov a struktura, vyhled avac strom B stromy B+ stromy tries B azov a technologie indexov an z aznam u soubor u na vnejs pameti line arn indexy, tj. tabulky, resp. hierarchie tabulek, neb yv a vzdy efektivn. Cl { bez ohledu na rozsah souboru vyresit dotaz nekolika m alo operacemi bez aplikace hasov an Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 1

3 Indexy na b azi vyhled avacch strom u Indexov an { mechanismus pro resen odpov edi na dotaz zjist'ujc hodnotu z aznamu, jehoz klc vyhovuje zadan e podmnce mechanismus { sekund arn soubor ve sch ematu organizace souboru { line arn index { tabulka { hierarchick y index indexsekvencn organizace { index na b azi vyhled avacho stromu line arn index je pro vn ejs pam eti nefektivn b yv a statick y, b yv a rozs ahl y hierarchick y index indexsekvencn organizace je v podstat e rovn ez statick y Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 2

4 Indexy na b azi vyhled avacch strom u indexy na b azi vyhled avacch strom u jsou alternativn organizac v uci index-sekvencn organizaci soubor u, ob e organizace zefektiv nuj resen dotazu nad souborem ob e organizace podporuj resen dotazu pro prpad jedin eho dotazovacho klce udrzov anm sekund arnho souboru { indexu ALE... Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 3

5 Probl em doby prohled av an rozs ahl ych index u lze resit vce urov nov ymi indexy, snizuje se pocet potrebn ych diskov ych prstup u { 3x pro index (4. urove n je v RAM), 1x pro data { sekund arn data zabraj 10 % pam eti, vynikajc zisk Kdyz se do indexu vloz nejmens klc ze vsech klc u a indexov e bloky jsou pln e, predel av a se uspor ad an indexov ych blok u { neprijateln a cena Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 4

6 Negativa rozs ahl e / statick e indexov e struktury statick y index velmi neefektivn pro dynamick e soubory, reorganizace indexu jsou casov e n arocn e, b ehem reorganizace nejsou data dostupn a reorganizace se mus d elat,,mimo pracovn dobu" { nevhodn e pro provoz 24x7 (rezervace letenek, bankomaty) co delat, kdyz index je prlis rozs ahl y? nelze jej umstit do RAM disk je pomal y na sekvencn prohled av an line arnho indexu resenm je napr. vce urov novost indexu { velmi neefektivn pro dynamick e soubory Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 5

7 Proc nestac index-sekvencn organizace? indexy na b azi vyhled avacch strom u res z akladn nedostatky index-sekvencn organizace souboru jej vyhled avac v ykon kles a s (velk ym) r ustem souboru, { vytv ar se mnoho pretokov ych blok u { mus se periodicky prov ad et rezijn e n akladn a reorganizace souboru kles a jej efektivita vyuzv an prid elen e pam eti pri rusen z aznam u souboru Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 6

8 Indexy na b azi (vyhled avacch) B strom u Prednost organizac soubor u s indexem na b azi B stromu B-strom je vyv azen a stromov a struktura, vetve maj shodnou d elku sekund arn soubor s indexem se pri vkl ad an a rusen z aznam u reorganizuje pomoc mal ych lok alnch zm en v grafov e strukture, pro udrzen v ykonu nen potreba reorganizovat prim arn soubor { soubor prim arnch dat nen potreba uspor ad avat Siroce se pouzvaj v mnoha aplikacch B strom je standardn metoda organizace index u v b azch dat Existuje vce verz B strom u, v praxi jsou pro velk e soubory nejrozsrenejs B + stromy Adres are syst emu NTFS jsou budovan e na b azi B + stromu Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 7

9 Indexy na b azi (vyhled avacch) B strom u Prednosti index u budovan ych na b azi B strom u prevazuj nad jejich nedostatky vyss prostorov a rezie { ale index se pamatuje na vnejs pameti dodatecn a casov a rezie zp usobovan a stepenm a svl ev anm uzl u grafu Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 8

10 Grafy, pripomenut z akladnch pojm u Graf G = (V, E) V { konecn a nepr azdn a mnozina uzl u a E { mnozina hrana propojujcch uzly z V hrana, orientovan a hrana, orientovan y graf (digraph) dvojice (v, w), kde v a w jsou prvky V reprezentace vztahu (relace) mezi dvojic objekt u (uzl u) orientovan a hrana { uspor adan a dvojice uzl u (v, w) orientovan y graf { graf s orientovan ymi hranami neorientovan y graf zvl astn prpad orientovan eho grafu ke kazd e orientovan e hrane (v, w) existuje i hrana (w, v) { tak e tzv. oboustranne orientovan a hrana { (v, w) a (w, v) je t az (neorientovan a) hrana, { porad uzl u propojen ych neorientovanou hranou je irelevantn Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 9

11 Grafy, pripomenut z akladnch pojm u sousedn uzly v je sousedn s w, kdyz v grafu existuje hrana (v, w) Stupe n uzlu (degree) pocet hran, kter e s uzlem inciduj U orientovan ych graf u lze rozlisovat vstupn stupe n (indegree) a v ystupn stupe n (outdegree). Vstupn stupe n = pocet hran, kter e jsou orientov any smerem do uzlu, V ystupn stupe n = pocet hran, kter e jsou orientov any smerem z uzlu. arita, v ystupn stupe n pocet vystupujcch hran z uzlu bin arn graf (2 vystupujc hrany),..., m- arn (m vystupujcch hran) paraleln hrany hrany zacnajc a koncc ve shodn ych uzlech Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 10

12 Grafy, pripomenut z akladnch pojm u cesta posloupnost uzl u, mezi kter ymi vede posloupnost hran d elka cesty = pocet hran, kter e cesta obsahuje, tj. pocet uzl u takov e posloupnosti { 1 cyklus cesta, kter a zacn a a konc ve stejn em uzlu smycka cyklus tvoren y jedinou hranou, kter a zacn a a konc v tomt ez uzlu Smycka zvysuje stupe n uzlu o dve jednoduch a cesta z adn y z uzl u na ceste se neopakuje Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 11

13 Grafy, pripomenut z akladnch pojm u Ohodnocen y graf hrana { reprezentace vztahu mezi uzly v aha, ohodnocen hrany { kvantitavn ohodnocen vztahu Souvisl y graf graf, v nemz plat, ze pro kazd e jeho dva vrcholy x, y existuje alespo n jedna cesta z x do y Acyklick y graf z adn a cesta v acyklick em grafu nen cyklem Jednoduch y graf orientovan y acyklick y graf, DAG, Directed Acyclic Graph graf neobsahujc cykly, smycky a n asobn e (paraleln) hrany Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 12

14 Grafy, pripomenut z akladnch pojm u strom neorientovan y souvisl y acyklick y graf, stromem se naz yvaj souvisl e grafy, kter e neobsahuj cykly odebr anm jedn e hrany ve stromu je porusena souvislost prid anm jedn e hrany vznikne cyklus Strom je minim aln souvisl y graf na dan ych vrcholech. Pro stromy plat, ze pocet hran je o jedna mens nez poctu uzl u. Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 13

15 Grafy, pripomenut z akladnch pojm u korenov y strom Korenov y strom je orientovan y strom, jehoz uzly maj vstupn stupe n roven jedn e az na jeden uzel, kter y ho m a roven nule. Tento speci aln uzel se naz yv a koren (root). korenov y strom je hierarchick a neline arn struktura pokud nerekneme jinak, ch apeme pod pojmem strom pojem korenov y strom uzly na kazd e ceste jsou razeny do vztah u typu rodic-potomek { z rodice vede hrana (cesta) k potomkovi kazd y potomek m a pr ave jednoho rodice ex. jeden v yznacn y vrchol { koren, o kter em plat, ze je jedin ym uzlem v grafu bez rodice (ve stromu se nach az pr ave jeden koren) uzel stromu bez potomka je listem, resp. vn ejsm nebo tak e koncov ym uzlem uzel stromu, kter y m a alespo n 1 potomka a nen korenem, je vnitrnm uzlem cesta z korene do listu se naz yv a vetev stromu Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 14

16 Grafy, pripomenut z akladnch pojm u podgraf H = (V H, E H ) grafu G = (V G, E G ) V H je podmnozinou V G a E H je podmnozinou E G kostra grafu G podgraf H grafu G, kter y je strom a plat V H = V G podstrom c ast stromu tvoren a jednm uzlem (korenem podstromu) a vsemi jeho potomky m uze b yt ch ap an jako kompletn strom s am o sobe kazd y uzel ve stromu m uze tvorit koren podstromu Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 15

17 Strom Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 16

18 Charakteristiky strom u hloubka uzlu ve stromu: hu = 0, 1,... d elka cesty vedouc od korene stromu k uzlu hloubka korene = 0 hloubka prm eho potomka korene = 1,... urove n ve stromu mnozina uzl u stromu se stejnou hloubkou uzlu hu koren je na urovni 0 kazd a urove n d obsahuje nejv yse k d uzl u, kde k je arita stromu { v bin arnm stromu m a kazd a urove n obsahuje nejv yse 2 d uzl u Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 17

19 Charakteristiky strom u hloubka stromu: K = 1, 2,..., n pocet urovn stromu hloubka nejvzd alen ejsho listu od korene + 1 Srka stromu na jist e urovni pocet uzl u na stejn e urovni Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 18

20 Charakteristiky strom u V yska stromu: h = K 1 maxim aln hloubka uzlu ve stromu v yska stromu pouze s korenem je 0 Strom m a nejmens moznou v ysku pr ave tehdy, kdyz na vsech urovnch krome posledn m a pln y (maxim alne mozn y) pocet uzl u Pri sestavov an strom je mnohdy d ulezit e sestavovat stromy s nejmens moznou v yskou, protoze tm se zajist minim aln d elky cest k uzl um (zvl aste k list um) Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 19

21 Charakteristiky strom u Vyv azen y strom vyvazov an { rovnomern e rozkl ad an uzl u v urovnch cl vyv azen: { v kazd e urovni krome posledn, m a maxim alne mozn y pocet uzl u, ({ a v posledn urovni m a uzly co nejvce vlevo) m a nejmens moznou v ysku pri dan e arite a dan em poctu uzl u Uspor adan y strom strom, ve kter em jsou vsichni prm potomci kazd eho uzlu serazeni pokud uzel m a n prm ych potomk u, lze urcit prvnho prm eho potomka, druh eho prm eho potomka, az n-t eho prm eho potomka Neuspor adan y strom strom v cist e struktur alnm smyslu pro dan y uzel nejsou jeho prm potomci uspor adan Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 20

22 Bin arn strom konecn a mnozina uzl u, kter a je bud'to pr azdn a nebo obsahuje koren a dva disjunktn bin arn (pod)stromy { lev y podstrom a prav y podstrom pocet uzl u n upln eho bin arnho stromu o K urovnch (v ysce h) h K 1 n = 2 i = 2 i i=0 opacn a uloha { pocet urovn K bin arnho stromu o n uzlech je-li vyv azen y pak K min = log 2 (n + 1), d ale plat K max = n K min n , 3 3 4, 5, 6, 7 4 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 i=0 Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 21

23 Bin arn strom Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 22

24 Bin arn stromy Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 23

25 Bin arn strom Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 24

26 Bin arn stromy, prklady aplikac stromy v yraz u data (operandy, oper atory) obsahuj jak vnitrn uzly tak i vn ejs uzly i koren Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 25

27 Bin arn stromy, prklady aplikac strom Humanova k odov an data (k odov a slova) reprezentuj pouze vn ejs uzly hrany jsou systematicky ohodnoceny 0 a 1 bin arn k od kazd eho listu je d an retezem ohodnocen hran na ceste z korenu do dan eho listu Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 26

28 Bin arn stromy, prklady aplikac bin arn vyhled avac strom, BVS, v roli indexu typicky se jedn a se o redundantn BVS { nekter e klce se vyskytuj jak ve vnitrnm uzlu tak i v listu koren a vnitrn uzly hraj roli navig ator u k list um { z aznam um data (ukazatele na data) obsahuj pouze vn ejs uzly, listy v korenu a ve vnitrnch uzlech je obsazen y klc, + prpadne nejak a dals data Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 27

29 Bin arn stromy, prklady aplikac (pokrac.) Napr. implementace slovnku pomoc redundantnho BVS (ukazatele na) hesla, pojmy (z aznamy) jsou ulozeny ve vn ejsch uzlech BVS pln funkci indexu slovnku, klce jsou v BVS uspor adan e: { klce v lev em podstromu jsou klc v korenu podstromu a { klc v korenu podstromu je mens nez klce v prav em podstromu uveden y prklad indexu slovnku m a 4 urovne, v ysku 3, 3 vnitrn uzly a koren a 5 vnejsch uzl u jedn a se o prklad,,redundantnho"bvs, tzv. hranicn klce jsou uvedeny jak v korenu a ve vnitrnch uzlech, tak i ve vnejsch uzlech Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 28

30 Bin arn vyhled avac strom, BVS uzly jsou uspor ad any tak, aby bylo mozn e rychle vyhled avat danou hodnotu reprezentovanou uzlem { klc Kazd emu uzlu je prirazen urcit y klc Podle hodnot techto klc u jsou uzly uspor ad any Lev y podstrom uzlu obsahuje pouze klce mens nez je klc tohoto uzlu Prav y podstrom uzlu obsahuje pouze klce v ets nez je klc tohoto uzlu Vyhled av an v BVS Zacn a zpravidla v koreni V kazd em kroku se porovn a hledan a hodnota { klc s klcem zkouman eho uzlu Pokud jsou si rovny, hodnota byla nalezena Je-li hledan a hodnota mens, pokracuje hled an v lev em podstromu Je-li hledan a hodnota v ets, pokracuje hled an v prav em podstromu Kdyz vyhled avac algoritmus naraz na neexistujc uzel (dotycn y podstrom je pr azdn y) strom hledanou hodnotu neobsahuje Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 29

31 Probl em vyv azen BVS uvazme neredundatn BVS nejhors doba vyhled av an v upln em v yskove vyv azen em stromu s n uzly odpovd a poctu urovn, tj. log 2 (n + 1) Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 30

32 Dobr e heuristiky pro vyhled avac stromy { obecn e casto zprstup novan e klce v neredundantnm stromu by m ely b yt umsteny blzko ke korenu pro kazd y uzel plat, ze jeho lev y a prav y podstrom obsahuje t emer stejn y pocet uzl u Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 31

33 N ahrada statick e indexov e struktury dynamickou strukturou pozadovan e vlastnosti dynamick e indexov e struktury mus umoznit data vkl adat / rusit pri minim aln n arocnosti reorganizace mus b yt implementovateln e na disku vhodn y tip resen { vyv azen e vyhled avac stromov e struktury Prklady BVS, bin arn vyhled avac strom m- arn vyhled avac strom Kruci aln probl em jak zajistit dynamicky udrzovatelnou vyv azenost pri minim alnch ztr at ach reorganizacemi stromu? Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 32

34 Pozadovan e vlastnosti indexu na disku bin arn hled an nen pro disky optim aln vyhled avac strategie 3 az 4 vystaven disku pri hled an v indexu je na mezi prijatelnosti bin arn hled an na 4 kroky lze hledat mezi 16 polozkami bin arne prohlzen y index s 10 3 polozkami vyzaduje az 10 vystaven Vkl ad an a rusen klc u mus b yt stejne rychl e jako hled an klasick a udrzba index u v RAM je pro vnejs pameti neakceptovateln a, po vlozen/rusen se v indexu sm vyvolat pouze lok aln zm eny a ne reorganizaci cel eho indexu akceptovateln a je modikace cca do 5 ukazatel u Poznámka: optim aln indexov an lze pochopiteln e resit rovn ez hasov anm viz predn aska o hasov an Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 33

35 Dynamick e vce urov nov e indexy na b azi m- arnch strom u presneji { na b azi m- arnch vyhled avacch strom u, resp. vyhled avacch strom u s vetvenm r adu m, kde m > 2 V prirozen e interpretaci rozsren pojmu BVS ve vnitrnm uzlu m a vce nez 1 klc v kazd em uzlu jsou klce uspor adan e pro kazd y sousedn p ar klc u existuje podstrom obsahujc klce s hodnotami lezcmi mezi hodnotami tohoto p aru existuje podstrom uzlu obsahujc klce mens nez nejmens klc v uzlu existuje podstrom uzlu obsahujc klce v ets nez nejv ets klc v uzlu Proc m- arn vyhled avac strom? zv etsov anm arity pri zachov an poctu uzl u a vlastnosti vyv azenosti se dosahuje snizov an v ysky stromu d usledkem je urychlen vyhled av an dky snizov an potrebn eho poctu vyhled avacch krok u { diskov ych operac pri pr uchodu v etv stromu tudz efektivn technika pro implementaci indexu souboru Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 34

36 m- arn vyhled avac strom, ilustrace struktury uzlu Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 35

37 Dynamick e vce urov nov e indexy na b azi m- arnch strom u uzel m- arnho vyhled avacho stromu obsahuje strukturu < p 0, K 1, p 1, K 2,..., p n 1, K n, p n >, resp. < p 0, K 1, r 1, p 1, K 2, r 2..., p n 1, K n, r n, p n >, kde K 1 < K 2 <... < K n jsou vyhled avac klce p 0, p 2,..., p n jsou ukazatel e potomkov ych uzl u (vyhled avacch podstrom u) nebo pr azdn e ukazatele Je-li K vyhled avac klc v podstromu odkazovan em p i pak plat: je -li p i = p 0,pak K < K 1 je -li p i = p n,pak K > K n je -li p i = p 1,..., p n 1,pak K i < K K i+1 [r 1, r 2,..., r n jsou data nebo ukazatele na data souvisejc s klci K i ] pocet v ystupnch hran uzlu je m, tudz pocet vyhled avacch klc u v uzlu je n m 1 Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 36

38 Uloha Jak y je maxim aln pocet uzl u v m- arnm vyhled avacm stromu v ysky h? v jednotliv ych urovnch i jsou pocty uzl u = m i urovn je h + 1, obsahuj m 0, m 1, m 2, m 3,... m h uzl u soucet prvnch h + 1 clen u geometrick e posloupnosti je mh+1 1 m 1 pro m = 3, h = 2 je to 13 uzl u, po urovnch: Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 37

39 Uloha jak y je maxim aln pocet klc u v m- arnm vyhled avacm stromu v ysky h? kazd y uzel obsahuje az (m 1) klc u, takze maxim aln pocet klc u v m- arnm vyhled avacm stromu v ysky h je tedy n = mh+1 1 m 1 (m 1) = m h+1 1 pro m = 3, h = 2 je to 26 klc u, po urovnch: , pro m = 100, h = 3, 10 6 klc u minim aln v yska m- arnho vyhled avacm stromu s n klci je tudz h = O(log m (n + 1)) pocet diskov ych operac pri vyhled av an pomoc m- arnho vyhled avacm stromu je logaritmicky um ern y poctu hodnot vyhled avacho klce Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 38

40 Uloha maxim aln pocet klc u v m- arnm vyhled avacm stromu v ysky h je n = m h+1 1 Jak vetvit m- arn strom pri zadan e d elce hled an a zadan em poctu klc u? zadan e d elce hled an ( v ysce h) a zadan emu poctu klc u { n odpovd a arita alespo n m = (n + 1) 1/h h = 4, n = 255, m = 4 h = 4, n = 64K, m = 16 h = 4, n = 1M, m = 32 h = 3, n = 1M, m = 100 Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 39

41 m- arn vyhled avac strom, probl em nevyv azenosti Vlozenm klc u 1, 2, 3,..., 14,15 do 4- arnho vyhled avacho stromu vznikne struktura uveden a vlevo na obr azku degenerovan y, nevyv azen y strom, slozitost hled an O(n) vhodnejsm v ysledkem by byl strom uveden y vpravo { vyv azen y 4- arn vyhled avac strom vyhled an probehne nejh ure ve 2 krocch, slozitost hled an O(log 4 n) jak udrzet m- arn vyhled avac strom vyv azen y? { pomoc technologie B-strom u Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 40

42 B-strom B-strom nen ani Bin arn strom, ani Balanced tree!!! B-strom { Bayer & McCreight tree, 1972, Bayer uv strom B-strom r adu m je m- arn vyhled avac strom s vlastnostmi je to korenov y strom s jist ym poctem vnitrnch uzl u a vnejsch, koncov ych uzl u, list u Kazd y uzel obsahuje alespo n jeden klc, kter y jednoznacn e identikuje z aznam v souboru a vnitrn uzel alespo n dva ukazatele na potomkov e uzly nebo listy. Pocet klc u a ukazatel u obsazen ych v uzlu se m uze menit ve stanoven ych mezch. Pro kazd y uzel plat stejn e omezen maxima poctu klc u v uzlu... Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 41

43 B-strom... Klce jsou v uzlu uspor adan e v neklesajcm porad. S kazd ym klcem je asociov an potomek, kter y je korenem podstromu, kter y obsahuje vsechny uzly s klci mensmi nebo rovn ymi tomuto klci a pritom v etsmi nez predch azejc klc. Uzel m a nejprav ejsho potomka, kter y je korenem podstromu obsahujcho uzly s klci, kter e jsou v ets nez kter ykoliv klc v uzlu. Uzel obsahuje pocet ukazatel u, kter y je o jedna vets nez pocet pocet klc u v uzlu Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 42

44 B-strom B-strom r adu m je m- arn vyhled avac strom s omezenmi kazd y uzel m a nejv yse m potomk u (obv. 2d potomk u a 2d 1 klc u) kazd y uzel az na koren a listy m a alespo n m/2 potomk u (resp. d potomk u a d 1 klc u) koren obsahuje alespo n 1 klc a m a alespo n dva potomky, pokud nen listem uzel s g m potomky obsahuje g 1 vyhled avacch klc u vsechny listy jsou na stejn e urovni Vetsina vce- urov nov ych index u pouzv a B (resp. B + ) stromy pro vkl ad an / odstra nov an klc u ponech avaj v kazd em uzlu voln y prostor (uzly jsou z poloviny az plne pln e) Uzel B (resp. B + ) stromu se uchov av a v jednom bloku vnejs pameti, m typicky b yv a velk e (stovky), strom pak m a malou v ysku. Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 43

45 B-strom 3- arn B-strom (r adu 3) po vlozen z aznam u s klci 8, 5, 1, 7, 3, 12, 9, 6 B-strom je,,neredundantn"strom Klce se v cel e grafov e strukture vyskytnou pr ave jednou Z aznamy jsou umsteny v uzlech s klci nebo jsou z nich adresovan e Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 44

46 B-strom Vkl ad an klce do nepln eho uzlu nem en strukturu stromu Vkl ad an klce do pln eho uzlu men strukturu stromu, zp usob stepen prepl novan eho uzlu na dva uzly St epen se m uze rozsrit na vce urovn Rusen klce v uzlu, kter e nesnz pocet klc u v uzlu pod jednu polovinu, nem en strukturu stromu Rusen klce v uzlu, kter e snz pocet klc u v uzlu pod jednu polovinu, zp usob sl ev an sousednch uzl u, m en strukturu stromu Sl ev an se m uze rozsrit na vce urovn Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 45

47 B-strom Vkl ad an klce (z aznamu dat) B-strom se zacn a tvorit jako jednouzlov y strom (koren) Pokud uzel obsahuje m ene nez maximum klc u, klc se vloz do uzlu a klce v uzlu se uspor adaj pri vkl ad an m-t eho klce do korene se koren step na dva uzly { potomky, v korenu se ponech a stredn klc a ostatn se umst p ul na p ul do potomk u pri vkl ad an m-t eho klce do nekorenov eho uzlu se uzel step na dva uzly na stejn e urovni a stredn klc s ukazateli na rozstepen e uzly se presouv a do rodicovsk eho uzlu stepen se rozsiruje az do korenu, kter y se pri pokusu o preplnen rovnez step (viz v yse) a zvysuje tm v ysku stromu Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 46

48 B-strom Rusen klce (z aznamu dat) pokud pri rusen z aznamu klesne pocet klc u v uzlu pod 1/2 m, sousedn uzly se sl evaj vc. prpadn e redukce rodice sl ev an se rozsiruje az do korenu a potenci alne se tm snizuje v yska stromu Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 47

49 B-strom, ilustrace konstrukce vkl ad anm B-strom r adu 3 po vlozen z aznam u s klci 8, 5, 1, 7, 3, 12, 9, 6 Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 48

50 B-strom, ilustrace konstrukce vkl ad anm B-strom r adu 3 po vlozen z aznam u s klci 8, 5, 1, 7, 3, 12, 9, 6 Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 49

51 B-strom, ilustrace konstrukce vkl ad anm Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 50

52 B-strom, ilustrace konstrukce vkl ad anm Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 51

53 B strom, odvozen r adu stromu Necht' plat D elka klce, K = 9 B, d elka bloku vnejs pameti B = 512 B d elka ukazatele bloku vnejs pameti s daty, P d = 7 B d elka ukazatele bloku vnejs pameti s uzlem stromu, P = 6 B Uzel bude obsahovat az m ukazatel u na potomky, m 1 ukazatel u na data a m 1 klc u Odvozen m: m P + ((m 1) (P d + K)) B m 6 + ((m 1) (7 + 9)) 512, tj. m = 23 budou-li uzly pln e z 69 %, budou obsahovat 23 0,69=16 ukazatel u (15 klc u), tj. na 0.,1.,2. a 3. urovni je 1 (15), 16 (240), 256 (3 840), 4096 (61 440) uzl u (klc u/dat), tj. indexacn kapacita tohoto 4 urov nov eho B-strom je polozek Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 52

54 B-strom, jest e jeden prklad vkl ad an Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 53

55 B-strom, jest e jeden prklad vkl ad an Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 54

56 B-strom, komplexn ejs prklad vkl ad an a rusen Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 55

57 B-strom, komplexn ejs prklad vkl ad an a rusen Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 56

58 B-strom, komplexn ejs prklad vkl ad an a rusen Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 57

59 B-strom, komplexn ejs prklad vkl ad an a rusen Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 58

60 B-strom, komplexn ejs prklad vkl ad an a rusen Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 59

61 B-strom, komplexn ejs prklad vkl ad an a rusen Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 60

62 B-strom, komplexn ejs prklad vkl ad an a rusen Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 61

63 B-strom, komplexn ejs prklad vkl ad an a rusen Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 62

64 B-strom, komplexn ejs prklad vkl ad an a rusen Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 63

65 B-strom, komplexn ejs prklad vkl ad an a rusen Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 64

66 B-strom, komplexn ejs prklad vkl ad an a rusen Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 65

67 B-strom, komplexn ejs prklad vkl ad an a rusen Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 66

68 B-strom, komplexn ejs prklad vkl ad an a rusen Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 67

69 B-strom, komplexn ejs prklad vkl ad an a rusen Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 68

70 B-strom, komplexn ejs prklad vkl ad an a rusen Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 69

71 B-strom, komplexn ejs prklad vkl ad an a rusen Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 70

72 B-strom, komplexn ejs prklad vkl ad an a rusen Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 71

73 B-strom, komplexn ejs prklad vkl ad an a rusen Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 72

74 B-strom, komplexn ejs prklad vkl ad an a rusen Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 73

75 B-strom, komplexn ejs prklad vkl ad an a rusen Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 74

76 B-strom, komplexn ejs prklad vkl ad an a rusen Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 75

77 B-strom, komplexn ejs prklad vkl ad an a rusen Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 76

78 B-strom, komplexn ejs prklad vkl ad an a rusen Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 77

79 B-strom, komplexn ejs prklad vkl ad an a rusen Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 78

80 B-strom, komplexn ejs prklad vkl ad an a rusen Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 79

81 B+ strom B+ strom je redundantn varianta B-stromu Vyv azen y vyhled avac strom, vsechny listy jsou na stejn e urovni nejsrej pouzvan y index z aznamy s daty jsou adresovan e pouze z list u listy jsou navc ret ezen e pri zachov an porad podle klc u do seznamu vnitrn uzly B+ stromu hraj roli indexu k list um Vsechny uzlu jsou alespo n z poloviny pln e ve vnitrnch uzlech se t.zv. hranicn klce mohou opakovat, podmnka pro lev e podstromy je K i vnitrn uzly r adu m mohou obsahovat az m 1 klc u r ad listu m l ud av a, kolik obsahuje ukazatel u na z aznamy, je roven poctu klc u v listu podporuj jak prm y tak i sekvencn prstup Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 80

82 B+ strom Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 81

83 B+ strom Prednost index u typu B-strom nekdy lze nal ezt vyhled avac klc drve nez v listu Nedostatky index u typu B-strom pouze mal a c ast vsech hodnot vyhled avacch klc u se najde "brzo\ uzly B-stromu jsou vets nez nelistov e uzly B+ stromu (o ukazatele dat) do uzlu B-stromu se vejde m ene klc u, strom bude vyss, pr uchod dels vkl ad an a rusen z aznam u je u B-stromu komplikovanejs nez u B+ stromu implementace B-stromu je obtzn ejs nez implementace B+ stromu prednosti B-strom u obvykle nevyv az jejich nedostatky Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 82

84 B+ strom, prklad, m = 3 Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 83

85 B+ strom, t yz prklad, m = 5 Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 84

86 B+ strom, alternativn denice, m = 3 Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 85

87 B+ strom, pozn amky Nelistov e uzly vytv arej vce- urov nov y rdk y index list u Hranicn hodnotu klce v korenu (pod)stromu urcuje hodnota klce nejprav ejsho listu v jeho lev em podstromu Pon evadz meziuzlov a propojen jsou implementovan a ukazateli, logicky blzk e bloky nemus b yt fyzicky blzk e Pri zpracov av an dotazu se proch az cesta stromem od korenu k nekter emu listu Jestlize v souboru je n hodnot vyhled avacho klce, pak tato cesta nen dels nez log m/2 n uzel m a obvykle rozmer diskov eho bloku, napr. 4KB { m pak bude napr. 100 (40 B na jednu indexovou polozku) { a pokud je v souboru 1 mili on hodnot z aznam u (n), pak v yska stromu nepres ahne log = 4, { tj. vyhled an z aznamu si vyz ad a az 4 diskov e operace, tj. pri 10 ms/diskovou operaci se vyhled an odehraje do 40 ms Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 86

88 B+ strom, vkl ad an Nalezni odpovdajc listov y uzel L a vloz data do L Jestlize je v L dostatecn y prostor { HOTOVO Jestlize se L prepln { { L se rozstep na L a nov y uzel L2 { Data se rovnomerne rozloz mezi L a L2 { prostredn klc se kopruje do rodice L { do rodice L se vloz odkaz na L2 Tento postup se m uze rekurzivn e opakovat ve vntrnch uzlech pri stepen indexov eho uzlu se prostredn klc posouv a o urove n v ys St epenm strom expanduje St epenm korene se zvysuje v yska stromu Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 87

89 B+ strom, m = 3, vlozen 8, 5, 1, 7, 3, 12, 9, 6 Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 88

90 B+ strom, rusen Nalezni odpovdajc listov y uzel L a zrus data v L Jestlize L z ust av a alespo n z 1/2 pln y { HOTOVO Jestlize L nen alespo n z 1/2 pln y { { { Zkus redistribuovat data do L ze sourozence L { pokud redistribuce selze, sluc L a sourozence L Pokud se slucovalo, mus se v rodici L odstranit odkaz na L nebo na jeho sourozence Slucov an se m uze rozsrit az ke korenu, pak se snizuje v yska stromu Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 89

91 B+ strom, m = 5, zrusen 19, 20, 24 Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 90

92 B+ strom, prklad Vypoct ete optim aln r ad B+ stromu v prostred klc m a d elku V = 9 B diskov y blok m a d elku B = 512 B ukazatel na z aznam s daty m a d elku R = 7 B ukazatel na indexov y z aznam d elku P = 6 B Vnitrn uzly B+ stromu jsou umst'ovan e po jednom v jednom diskov em bloku a kazd y obsahuje az m ukazatel u a az m 1 klc u, takze r ad vnitrnch uzl u bude m P + (m 1) V B 6m + 9(m 1) 512 m = 34 Podobne pro r ad list u plat m l (R + V ) + P B 16m l m l = 31 Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 91

93 B+ strom,prklad 4 Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 92

94 B+ strom,prklad 4 Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 93

95 B+ strom,prklad 4 Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 94

96 B+ strom,prklad 4 Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 95

97 B+ strom,prklad 4 Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 96

98 B+ strom,prklad 4 Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 97

99 B+ strom,prklad 4 Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 98

100 B+ strom, odvozen r adu stromu budou-li nelistov e uzly pln e z 69 %, budou obsahovat 34 0,69=23 ukazatel u, tj. 22 klc u budou-li listov e uzly pln e z 69 %, budou obsahovat 31 0,69=21 ukazatel u dat tj. na 0.,1.,2. a 3. urovni 1, 23, 529, uzl u, tj. kapacita 4 urov nov eho indexu typu B + -strom pokryje = z aznam u vypoctenou aritu v re ale snz potreba uchov avat organizacn informace o uzlu (vnitrn/vnejs, okamzit y pocet klc u v uzlu,... ) Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 99

101 Trie, radix tree, prex tree,... E.Fredkin, 1960, information retrieval trie (vyslov,,try"jako,,sky") je m- arn strom datov a struktura stromov eho typu pouzvan a pro reprezentaci (uchov av an) ret ezc u nad danou abecedou Na rozdl od vyhled avacch strom u z adn y uzel trie neuchov av a klc souvisejc s dan ym uzlem naopak, pozice uzlu v trie ukazuje, kter y klc s n souvis kazd y uzel trie obsahuje pole ukazatel u, kazd y jeden z nich odpovd a znaku abecedy vsichni n aslednci uzlu trie maj spolecn y prex ret ezu souvisejcho s dan ym uzlem Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 100

102 Trie, radix tree, prex tree,... Koren trie je asociov an s pr azdn ym retezem hodnoty (data) se bezne neasociuj s kazd ym uzlem trie, pouze s listy trie je strom, kde kazd y uzel reprezentuje jedno slovo nebo prex slova koren stromu reprezentuje pr azdn y ret ez uzly { prm n aslednci korene { reprezentuj prexy d elky 1 uzly vzd alen e 2 hrany od korene reprezentuj prexy d elky 2,... listov y uzel vzd alen y k hran od korene reprezentuje slovo d elky k trie nen m- arn vyhled avac strom razen klcov ych hodnot v uzlech nedodrzuje pravidla pro m- arn vyhled avac strom Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 101

103 Trie, prklad Index slov aeroplane, bycicle, bike, bus, caravan, carriage, car, train Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 102

104 Trie jestlize je trie pouzit y jako index pak listy obsahuj adresy z aznam u s odpovdajcmi hodnotami klc u jestlize je trie pouzit y jako reprezent ator hodnot pak listy jsou indik atory existence z aznam u s platn ymi hodnotami klc u Oblast pouzit Rychl e prohled av an rozs ahl ych text u via preprocesing { vyhled av an vzor u, prex u porovn av anm,... Konstrukce adres ar u pro rychl e proch azen adres ar u kapes s hasovan ymi z aznamy pri extenzibilnm (rozsiriteln em) hasov an... Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 103

105 Trie klc v trie je uchov avan y v uzlech na ceste z korene k vnejsmu uzlu a nikoliv jako celek v jednom uzlu klce mus b yt d eliteln e na vhodn e komponentn jednotky (symboly: znaky, cifry,... ) uzel m- arnho trie m-prvkov e pole kazd y prvek pole odpovd a jednomu,,r adu"klce prvek pole obsahuje ukazatel nebo indik ator pr azdn eho msta pozice prvku pole, obsahujc ukazatel, urcuje hodnotu r adu Jin y n azev { radix searching z aklad je odvozen y z abecedy pouzit e pro k odov an klce m je d ano z akladem pouzit ym pro vyj adren klce trie { 10, dekadick e cifry, { 26/27, znaky/vc. mezery {... Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 104

106 Trie, vlastnosti Necht' S je mnozina s klc u vytvoren ych z uspor adan e abecedy komponent Σ takov a, ze z adn y klc v S nen prexem jin eho klce { S tvor napr. s vybran ych slov jist eho jazyka, { Σ je abeceda tohoto jazyka Kazd y uzel uspor adan eho trie T, s v yjimkou korene, obsahuje znak c z S T m a s takov ych vnejsch uzl u, ze zretezen znak u na kazd e ceste z korene do vnejsho uzlu tvor klc z S Kazd y vnitrn uzel T m a nejv yse Σ potomk u T m a s vnejsch uzl u V yska T je rovna d elce nejdelsho klce v S Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 105

107 Co mohou b yt klce v tries? retezce (slozen e ze znak u) prirozen a csla (slozen a z cslic) cel a csla (slozen a z cslic, +, -) zlomky (slozen e z cslic, +, -, /) re aln a csla (slozen a z cslic, +, -,.) slova poctace (slozen a z 0, 1) objekty (slozen e z objekt u) Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 106

108 Vlastnosti trie v yska trie je d ana d elkou nejdelsho klce v yhody d elka hled an v trie je umern a d elkce klce { nikoli logaritmu poctu uzl u ve stromu { ne uspesn e hled an m uze skoncit na kter ekoliv urovni pro prpad velk eho mnozstv kr atk ych klc u je prostorov e efektivn, inici aln sekvence se sdl pocet vnitrnch uzl u je dan y d elkami klc u, neni nutn e strom vyvazovat pri vkl ad an jsou rychlejs nez hasovan e tabulky, nemus se prepracov avat indexy pri prepln en... Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 107

109 Trie, prklad mnozina hodnot klc u ,2960, 2966, 2967, 25..., 73..., Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 108

110 Trie, prklad, rozsiriteln e hasov an implementace pomoc trie a pomoc tabulky Jan Staudek, FI MU Brno PV062 Organizace soubor u { Hierarchick e indexy, B+ / B stromy 109

Hierarchick e indexy, B / B+ stromy, tries

Hierarchick e indexy, B / B+ stromy, tries Hierarchick e indexy, B / B+ stromy, tries PV 062 Organizace soubor u Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : jaro 2018 Osnova predn asky V yklad pokrocil e technologick

Více

Hierarchick e indexy, B / B+ stromy, tries

Hierarchick e indexy, B / B+ stromy, tries Osnova predn asky Hierarchick e indexy, B / B+ stromy, tries V yklad pokrocil e technologick e b aze pouzvan e pro indexov an z aznam u v souboru Grafy, stromov a grafov a struktura, vyhled avac strom

Více

Sekven cn soubory. PV 062 Organizace soubor u. Jan Staudek Verze : jaro 2018

Sekven cn soubory. PV 062 Organizace soubor u. Jan Staudek   Verze : jaro 2018 Sekven cn soubory PV 062 Organizace soubor u Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : jaro 2018 Klasick e, standardn organizace soubor u hromada sekvencn soubor

Více

Hasov an (hashing) na vn ejsch pam etech

Hasov an (hashing) na vn ejsch pam etech Hasov an (hashing) na vn ejsch pam etech PV 062 Organizace soubor u Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : jaro 2018 Obsah predn asky Jak algoritmicky dos ahnout

Více

Distribuovan e algoritmy

Distribuovan e algoritmy Distribuovan e algoritmy PA 150 Principy operacnch syst em u Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : podzim 2018 Distribuovan y syst em, distribuovan y algoritmus

Více

Rzen informacn bezpecnosti v organizaci

Rzen informacn bezpecnosti v organizaci Rzen informacn bezpecnosti v organizaci Dodatek PV 017 Bezpecnost IT Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : podzim 2016 Dodatek predn asky Oblasti rzen ovlivn

Více

Rzen informacn bezpecnosti v organizaci

Rzen informacn bezpecnosti v organizaci Dodatek predn asky Rzen informacn bezpecnosti v organizaci Dodatek PV 017 Bezpecnost IT Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Oblasti rzen ovlivn en e prosazov anm informacn

Více

Soubor, souborov e organizace

Soubor, souborov e organizace Soubor, souborov e organizace PV 062 Organizace soubor u Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : jaro 2016 Osnova predn asky Pojem soubor, klc, operace se souborem,

Více

Prklad dokumentov e z akladny ISMS

Prklad dokumentov e z akladny ISMS Prklad dokumentov e z akladny ISMS podle z akona o kybernetick e bezpecnosti PV 017 Bezpecnost IT Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : podzim 2018 Standard

Více

Obnova transakc po v ypadku

Obnova transakc po v ypadku Klasikace poruch Obnova transakc po v ypadku PA 150 Principy operacnch syst em u Jan ÐStaudek Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ poruchy transakc logick e chyby v resen T nelze

Více

Grafy. doc. Mgr. Jiří Dvorský, Ph.D. Katedra informatiky Fakulta elektrotechniky a informatiky VŠB TU Ostrava. Prezentace ke dni 13.

Grafy. doc. Mgr. Jiří Dvorský, Ph.D. Katedra informatiky Fakulta elektrotechniky a informatiky VŠB TU Ostrava. Prezentace ke dni 13. Grafy doc. Mgr. Jiří Dvorský, Ph.D. Katedra informatiky Fakulta elektrotechniky a informatiky VŠB TU Ostrava Prezentace ke dni 13. března 2017 Jiří Dvorský (VŠB TUO) Grafy 104 / 309 Osnova přednášky Grafy

Více

Obnova transakc po v ypadku

Obnova transakc po v ypadku Obnova transakc po v ypadku PA 150 Principy operacnch syst em u Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : podzim 2016 Klasikace poruch poruchy transakc logick e

Více

Uvod, celkov y prehled problematiky

Uvod, celkov y prehled problematiky Organizace v yuky Uvod, celkov y prehled problematiky PV 169 Z aklady prenosu dat Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Predn as, zkous (zkouska psemn a) Jan Staudek,

Více

Vl akna. PB 152 Operacn syst emy. Jan ÐStaudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Verze : jaro 2015

Vl akna. PB 152 Operacn syst emy. Jan ÐStaudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Verze : jaro 2015 Vl akna PB 152 Operacn syst emy Jan ÐStaudek Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Verze : jaro 2015 Proces, resp. tak e task { drzitel zdroj u, vc. prostoru ve virtu aln pam eti

Více

Uvod, celkov y prehled problematiky

Uvod, celkov y prehled problematiky Uvod, celkov y prehled problematiky PV 169 Z aklady prenosu dat Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : podzim 2018 Organizace v yuky Predn as, zkous (zkouska

Více

Podsyst em vstupu a v ystupu

Podsyst em vstupu a v ystupu Podsyst em vstupu a v ystupu PB 152 Operacn syst emy PV 062 Organizace soubor u Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : jaro 2016 Osnova predn asky Vstup/v ystup

Více

GPDR, General Data Protection Regulation

GPDR, General Data Protection Regulation Obecn e narzen o ochran e osobnch udaj u, OU GPDR, General Data Protection Regulation PV 017 Rzen informacn bezpecnosti Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze :

Více

Prepn an, switching. Propojovac probl em. PV 169 Z aklady prenosu dat. Prepnac, prepnan a st' Metody prepn an

Prepn an, switching. Propojovac probl em. PV 169 Z aklady prenosu dat. Prepnac, prepnan a st' Metody prepn an Propojovac probl em Prepn an, switching PV 169 Z aklady prenosu dat Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Jak propojit dvoubodov ymi spoji mnoho zarzen? Kazd e zarzen s kazd ym? { Nerealistick

Více

Projekt implementace ISMS

Projekt implementace ISMS Projekt implementace ISMS PV 017 Bezpecnost IT Jan ÐStaudek Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Verze : podzim 2016 ISMS { Information Security Management System Metodicky vypracovan

Více

Projekt implementace ISMS Dodatek 1, PDCA

Projekt implementace ISMS Dodatek 1, PDCA Projekt implementace ISMS Dodatek 1, PDCA PV 017 Bezpecnost IT Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : podzim 2018 PDCA { f aze Plan, podrobn eji 1. denov an oblasti

Více

Soubor, souborov e organizace

Soubor, souborov e organizace Soubor, souborov e organizace PV 062 Organizace soubor u Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : jaro 2018 Osnova predn asky Pojem souboru Model, sch ema souborov

Více

Informacn teorie. PV 062 Organizace soubor u. Jan Staudek Verze : jaro 2018

Informacn teorie. PV 062 Organizace soubor u. Jan Staudek   Verze : jaro 2018 Informacn teorie PV 062 Organizace soubor u Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : jaro 2018 Cl predn asky Abychom mohli informace efektivn e ukl adat, zsk avat

Více

Adresní vyhledávání (přímý přístup, zřetězené a otevřené rozptylování, rozptylovací funkce)

Adresní vyhledávání (přímý přístup, zřetězené a otevřené rozptylování, rozptylovací funkce) 13. Metody vyhledávání. Adresní vyhledávání (přímý přístup, zřetězené a otevřené rozptylování, rozptylovací funkce). Asociativní vyhledávání (sekvenční, binárním půlením, interpolační, binární vyhledávací

Více

Kapitola 11: Indexování a hešování. Základní představa

Kapitola 11: Indexování a hešování. Základní představa - 11.1 - Kapitola 11: Indexování a hešování Základní představa Řazené indexy (ordered indices) B+-strom indexový soubor B-strom indexový soubor Hešování Porovnání řazených indexů a hešování Definice indexů

Více

Spr ava hlavn pam eti

Spr ava hlavn pam eti Spr ava hlavn pam eti PB 152 Operacn syst emy Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : jaro 2017 Osnova predn asky Obecn e principy spr avy hlavn pam eti str ankov

Více

Politika informacn bezpecnosti, Dodatek

Politika informacn bezpecnosti, Dodatek Politika informacn bezpecnosti, Dodatek PV 017 Bezpecnost IT Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : podzim 2016 Obsah dodatku XXX tip u pro tvorbu politiky informacn

Více

Spr ava hlavn pam eti

Spr ava hlavn pam eti Osnova predn asky Spr ava hlavn pam eti PB 15 Operacn syst emy Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Obecn e principy spr avy hlavn pam eti str ankov an, paging hlavn pam eti, segmentov an,

Více

Politika informacn bezpecnosti, Dodatek

Politika informacn bezpecnosti, Dodatek Obsah dodatku Politika informacn bezpecnosti, Dodatek PV 017 Bezpecnost IT Politika informacn bezpecnosti dle z akona o kybernetick e bezpecnosti Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û

Více

Soubor, souborov e organizace

Soubor, souborov e organizace Osnova predn asky Soubor, souborov e organizace PV 06 Organizace soubor u Pojem souboru Model, sch ema organizace soubor u Dotaz nad souborem Klasikace souborov ych organizac Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/

Více

Stromy. Strom: souvislý graf bez kružnic využití: počítačová grafika seznam objektů efektivní vyhledávání výpočetní stromy rozhodovací stromy

Stromy. Strom: souvislý graf bez kružnic využití: počítačová grafika seznam objektů efektivní vyhledávání výpočetní stromy rozhodovací stromy Stromy úvod Stromy Strom: souvislý graf bez kružnic využití: počítačová grafika seznam objektů efektivní vyhledávání výpočetní stromy rozhodovací stromy Neorientovaný strom Orientovaný strom Kořenový orientovaný

Více

Stromy, haldy, prioritní fronty

Stromy, haldy, prioritní fronty Stromy, haldy, prioritní fronty prof. Ing. Pavel Tvrdík CSc. Katedra počítačů FEL České vysoké učení technické DSA, ZS 2008/9, Přednáška 6 http://service.felk.cvut.cz/courses/x36dsa/ prof. Pavel Tvrdík

Více

Volba v udce, Leader Election

Volba v udce, Leader Election Volba v udce, Leader Election PA 150 Principy operacnch syst em u Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : podzim 2018 Volebn probl em { Kdy a proc se vol vedouc

Více

Základní datové struktury III: Stromy, haldy

Základní datové struktury III: Stromy, haldy Základní datové struktury III: Stromy, haldy prof. Ing. Pavel Tvrdík CSc. Katedra počítačových systémů Fakulta informačních technologií České vysoké učení technické v Praze c Pavel Tvrdík, 2010 Efektivní

Více

Volba v udce, Leader Election

Volba v udce, Leader Election Volebn probl em { Kdy a proc se vol vedouc uzel? Volba v udce, Leader Election PA 150 Principy operacnch syst em u Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : podzim

Více

Procesy. PB 152 Operacn syst emy. Jan Staudek Verze : jaro 2017

Procesy. PB 152 Operacn syst emy. Jan Staudek   Verze : jaro 2017 Procesy PB 152 Operacn syst emy Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : jaro 2017 Uvodem k proces um Poctacov a platforma se skl ad a z kolekce hardwarov ych prostredk

Více

Virtu aln pam et' PB 152 Operacn syst emy. Jan Staudek Verze : jaro 2017

Virtu aln pam et' PB 152 Operacn syst emy. Jan Staudek   Verze : jaro 2017 Virtu aln pam et' PB 152 Operacn syst emy Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : jaro 2017 Virtualizace pam eti principy, z aklady str ankov an na z adost, Demand

Více

X u zs speci kace { v etev matematiky zabyvaj. Verze : jaro 2018 Jan Staudek, FI MU Brno. X late Middle English

X u zs speci kace { v etev matematiky zabyvaj. Verze : jaro 2018 Jan Staudek, FI MU Brno. X late Middle English C l p redna sky Abychom mohli informace efektivn e ukladat, z skavat c i p rena set, resp. i dlouhodob e uchovavat, mus me v ed et/znat Informacn PV 06 Organizace souboru Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/

Více

Digit aln vysl an. PV 169 Z aklady prenosu dat. Jan Staudek Verze : podzim 2018

Digit aln vysl an. PV 169 Z aklady prenosu dat. Jan Staudek   Verze : podzim 2018 Digit aln vysl an PV 169 Z aklady prenosu dat Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : podzim 2018 K odov an spoje Proces konverze dat do digit alnho sign alu Pren

Více

STROMOVE ALGORITMY Prohledavani do sirky (level-order) Po vodorovnejch carach fronta

STROMOVE ALGORITMY Prohledavani do sirky (level-order) Po vodorovnejch carach fronta STROMOVE ALGORITMY Prohledavani do sirky (level-order) Po vodorovnejch carach vlož do fronty kořen opakuj, dokud není fronta prázdná 1. vyber uzel z fronty a zpracuj jej 2. vlož do fronty levého následníka

Více

Základní pojmy teorie grafů [Graph theory]

Základní pojmy teorie grafů [Graph theory] Část I Základní pojmy teorie grafů [Graph theory] V matematice grafem obvykle rozumíme grafické znázornění funkční závislosti. Pro tento předmět je však podstatnější pohled jiný. V teorii grafů rozumíme

Více

Zdůvodněte, proč funkce n lg(n) roste alespoň stejně rychle nebo rychleji než než funkce lg(n!). Symbolem lg značíme logaritmus o základu 2.

Zdůvodněte, proč funkce n lg(n) roste alespoň stejně rychle nebo rychleji než než funkce lg(n!). Symbolem lg značíme logaritmus o základu 2. 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 13 14 15 16 17 18 19 0 1 3 4 5 6 7 8 9 30 31 3 Zdůvodněte, proč funkce f(n) = n log(n) 1 n 1/ roste rychleji než funkce g(n) = n. Zdůvodněte, proč funkce f(n) = n 3/ log(n) roste

Více

4.3 Operace nad ordin ln mi datov mi typy Operace nad logick m datov m typem Operace nad celo seln mi datov mi typy

4.3 Operace nad ordin ln mi datov mi typy Operace nad logick m datov m typem Operace nad celo seln mi datov mi typy Obsah 1 Algoritmy a programovac jazyky 1 1.1 Vlastnosti a vyjad ov n algoritm............. 1 1.2 Algoritmizace a programov n................ 2 1.3 Programovac jazyk a strojov k d............. 2 1.4 Vyjad

Více

Amortizovaná složitost. Prioritní fronty, haldy (binární, d- regulární, binomiální, Fibonacciho), operace nad nimi a jejich složitost

Amortizovaná složitost. Prioritní fronty, haldy (binární, d- regulární, binomiální, Fibonacciho), operace nad nimi a jejich složitost Amortizovaná složitost. Prioritní fronty, haldy binární, d- regulární, binomiální, Fibonacciho), operace nad nimi a jejich složitost 1. Asymptotické odhady Asymptotická složitost je deklarována na základě

Více

5 Rekurze a zásobník. Rekurzivní volání metody

5 Rekurze a zásobník. Rekurzivní volání metody 5 Rekurze a zásobník Při volání metody z metody main() se do zásobníku uloží aktivační záznam obsahující - parametry - návratovou adresu, tedy adresu, kde bude program pokračovat v metodě main () po skončení

Více

Vl akna. Proces a vl akna. PB 152 Operacn syst emy. Resen editoru pomoc vl aken. Koncept sekvencnho procesu m uze b yt neefektivn

Vl akna. Proces a vl akna. PB 152 Operacn syst emy. Resen editoru pomoc vl aken. Koncept sekvencnho procesu m uze b yt neefektivn Proces a vl akna Vl akna PB 15 Operacn syst emy Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Proces, resp. tak e task { drzitel zdroj u, vc. prostoru ve virtu aln pameti pro

Více

Prklady opatren, zranitelnost a hrozeb

Prklady opatren, zranitelnost a hrozeb Prklady opatren, zranitelnost a hrozeb PV 017 Bezpecnost IT Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : podzim 2018 Obsah Prklad kategori opatren podle ISO/IEC 27001/27002

Více

Digit aln vysl an. K odov an spoje. PV 169 Z aklady prenosu dat. Prvek sign alu, prvek dat, stupe n sign alu. Stupe n dat, baudov a / bitov a rychlost

Digit aln vysl an. K odov an spoje. PV 169 Z aklady prenosu dat. Prvek sign alu, prvek dat, stupe n sign alu. Stupe n dat, baudov a / bitov a rychlost K odov an spoje Digit aln vysl an PV 169 Z aklady prenosu dat Proces konverze dat do digit alnho sign alu Pren asen a informace se nejprve k oduje do posloupnosti bit u { Analogov a informace se k oduje

Více

Metody síťové analýzy

Metody síťové analýzy Metody síťové analýzy Řeší problematiku složitých systémů, zejména pak vazby mezi jejich jednotlivými prvky. Vychází z teorie grafů. Základní metody síťové analýzy: CPM (Critical Path Method) deterministický

Více

ALGORITMY A DATOVÉ STRUKTURY

ALGORITMY A DATOVÉ STRUKTURY Název tématického celku: Cíl: ALGORITMY A DATOVÉ STRUKTURY Metodický list č. 1 Časová složitost algoritmů Základním cílem tohoto tematického celku je vysvětlení potřebných pojmů a definic nutných k popisu

Více

TGH05 - aplikace DFS, průchod do šířky

TGH05 - aplikace DFS, průchod do šířky TGH05 - aplikace DFS, průchod do šířky Jan Březina Technical University of Liberec 31. března 2015 Grafová formulace CPM (critical path method) Orientovaný acyklický graf (DAG) je orientovaný graf neobsahující

Více

Satelitn komunikace. PA 151 Soudob e ste. Jan Staudek Verze : jaro 2018

Satelitn komunikace. PA 151 Soudob e ste. Jan Staudek   Verze : jaro 2018 Satelitn komunikace PA 151 Soudob e ste Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : jaro 2018 Satelity Jan Staudek, FI MU Brno PA151 Soudobe s te { Satelitn komunikace

Více

zejména Dijkstrův algoritmus pro hledání minimální cesty a hladový algoritmus pro hledání minimální kostry.

zejména Dijkstrův algoritmus pro hledání minimální cesty a hladový algoritmus pro hledání minimální kostry. Kapitola Ohodnocené grafy V praktických aplikacích teorie grafů zpravidla graf slouží jako nástroj k popisu nějaké struktury. Jednotlivé prvky této struktury mají často přiřazeny nějaké hodnoty (může jít

Více

Projekt implementace ISMS

Projekt implementace ISMS ISMS { Information Security Management System Projekt implementace ISMS PV 017 Bezpecnost IT Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : podzim 018 Syst em proces

Více

Grafy. RNDr. Petra Surynková, Ph.D. Univerzita Karlova v Praze Matematicko-fyzikální fakulta.

Grafy. RNDr. Petra Surynková, Ph.D. Univerzita Karlova v Praze Matematicko-fyzikální fakulta. 6 RNDr., Ph.D. Katedra didaktiky matematiky Univerzita Karlova v Praze Matematicko-fyzikální fakulta petra.surynkova@mff.cuni.cz http://surynkova.info množina vrcholů a množina hran hrana vždy spojuje

Více

Procesy. Uvodem k proces um. PB 152 Operacn syst emy. Program a proces. Uvodem k proces um

Procesy. Uvodem k proces um. PB 152 Operacn syst emy. Program a proces. Uvodem k proces um Uvodem k proces um Procesy PB 152 Operacn syst emy Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : jaro 2017 Poctacov a platforma se skl ad a z kolekce hardwarov ych prostredk

Více

autoři: Rudolf Bayer, Ed McCreight všechny vnější uzly (listy) mají stejnou hloubku ADS (abstraktní datové struktury)

autoři: Rudolf Bayer, Ed McCreight všechny vnější uzly (listy) mají stejnou hloubku ADS (abstraktní datové struktury) definice ( tree) autoři: Rudolf Bayer, Ed McCreight vyvážený strom řádu m ( ) každý uzel nejméně a nejvýše m potomků s výjimkou kořene každý vnitřní uzel obsahuje o méně klíčů než je počet potomků (ukazatelů)

Více

GRAFY A GRAFOVÉ ALGORITMY

GRAFY A GRAFOVÉ ALGORITMY KATEDRA INFORMATIKY PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UNIVERZITA PALACKÉHO GRAFY A GRAFOVÉ ALGORITMY ARNOŠT VEČERKA VÝVOJ TOHOTO UČEBNÍHO TEXTU JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ

Více

AVL stromy. pro každý uzel u stromu platí, že rozdíl mezi výškou jeho levého a pravého podstromu je nejvýše 1 stromy jsou samovyvažující

AVL stromy. pro každý uzel u stromu platí, že rozdíl mezi výškou jeho levého a pravého podstromu je nejvýše 1 stromy jsou samovyvažující Stromy 2 AVL AVL stromy jména tvůrců stromů: dva Rusové Adelson-Velskii, Landis vyvážené binární stromy pro každý uzel u stromu platí, že rozdíl mezi výškou jeho levého a pravého podstromu je nejvýše 1

Více

Aplikacn bezpecnost. Informacn bezpecnost z pohledu aplikacnch syst em u. PV 017 Bezpecnost informacnch technologi

Aplikacn bezpecnost. Informacn bezpecnost z pohledu aplikacnch syst em u. PV 017 Bezpecnost informacnch technologi Informacn bezpecnost z pohledu aplikacnch syst em u Aplikacn bezpecnost PV 017 Bezpecnost informacnch technologi Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : podzim

Více

Politika informacn bezpecnosti

Politika informacn bezpecnosti Politika Politika informacn bezpecnosti PV 017 Bezpecnost IT Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : podzim 2019 Politika { pravidla rdic dosazen cl u urcen ymi

Více

Operacn syst emy { prehled

Operacn syst emy { prehled Komponenty poctacov eho syst emu Operacn syst emy { prehled PB 152 Operacn syst emy Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : jaro 2017 uzivatel e (lid e, stroje,

Více

Audit (prezkoum av an) bezpecnostnch opatren, politik, syst em u,...

Audit (prezkoum av an) bezpecnostnch opatren, politik, syst em u,... Audit Audit (prezkoum av an) bezpecnostnch opatren, politik, syst em u,... PV 017 Bezpecnost IT Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : podzim 2018 Audit (z lat.

Více

Binární vyhledávací strom pomocí směrníků Miroslav Hostaša L06620

Binární vyhledávací strom pomocí směrníků Miroslav Hostaša L06620 Binární vyhledávací strom pomocí směrníků Miroslav Hostaša L06620 1. Vymezení pojmů Strom: Strom je takové uspořádání prvků - vrcholů, ve kterém lze rozeznat předchůdce - rodiče a následovníky - syny.

Více

Aplikacn bezpecnost. PV 017 Bezpecnost informacnch technologi. Jan Staudek Verze : podzim 2017

Aplikacn bezpecnost. PV 017 Bezpecnost informacnch technologi. Jan Staudek  Verze : podzim 2017 Aplikacn bezpecnost PV 017 Bezpecnost informacnch technologi Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : podzim 2017 Informacn bezpecnost z pohledu aplikacnch syst

Více

Operacn syst emy { prehled

Operacn syst emy { prehled Operacn syst emy { prehled PB 152 Operacn syst emy Jan ÐStaudek Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Verze : jaro 2015 hardware Komponenty poctacov eho syst emu b azov e v ypocetn

Více

Projekt implementace ISMS, Dodatek 2, Pozn amky k projektov emu rzen

Projekt implementace ISMS, Dodatek 2, Pozn amky k projektov emu rzen Projekt implementace ISMS, Dodatek 2, Pozn amky k projektov emu rzen PV 017 Bezpecnost IT Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : podzim 2016 Obsah dodatku predn

Více

5 Orientované grafy, Toky v sítích

5 Orientované grafy, Toky v sítích Petr Hliněný, FI MU Brno, 205 / 9 FI: IB000: Toky v sítích 5 Orientované grafy, Toky v sítích Nyní se budeme zabývat typem sít ových úloh, ve kterých není podstatná délka hran a spojení, nýbž jejich propustnost

Více

Vyvažování a rotace v BVS, všude se předpokládá AVL strom

Vyvažování a rotace v BVS, všude se předpokládá AVL strom Vyvažování a rotace v BVS, všude se předpokládá AVL strom 1. Jednoduchá levá rotace v uzlu u má operační složitost a) závislou na výšce levého podstromu uzlu u b) mezi O(1) a Θ(n) c) závislou na hloubce

Více

Programování 3. hodina. RNDr. Jan Lánský, Ph.D. Katedra informatiky a matematiky Fakulta ekonomických studií Vysoká škola finanční a správní 2015

Programování 3. hodina. RNDr. Jan Lánský, Ph.D. Katedra informatiky a matematiky Fakulta ekonomických studií Vysoká škola finanční a správní 2015 Programování 3. hodina RNDr. Jan Lánský, Ph.D. Katedra informatiky a matematiky Fakulta ekonomických studií Vysoká škola finanční a správní 2015 Umíme z minulé hodiny Implementace zásobníku a fronty pomocí

Více

Distribuovan e prostred, cas a stav v distribuovan em prostred

Distribuovan e prostred, cas a stav v distribuovan em prostred Distribuovan e prostred, cas a stav v distribuovan em prostred PA 150 Principy operacnch syst em u Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : podzim 2018 Obsah predn

Více

Definice. B-stromu. B-strom řádu m je strom, kde každý uzel má maximálně m následníků a ve kterém platí:

Definice. B-stromu. B-strom řádu m je strom, kde každý uzel má maximálně m následníků a ve kterém platí: B-Strom Definice B-stromu B-strom řádu m je strom, kde každý uzel má maximálně m následníků a ve kterém platí: 1. Počet klíčů v každém vnitřním uzlu, je o jednu menší než je počet následníků (synů) 2.

Více

Audit (prezkoum av an) bezpecnostnch opatren, politik, syst em u,...

Audit (prezkoum av an) bezpecnostnch opatren, politik, syst em u,... Audit (prezkoum av an) bezpecnostnch opatren, politik, syst em u,... PV 017 Bezpecnost IT Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : podzim 2018 Audit Audit (z lat.

Více

Stromové struktury v relační databázi

Stromové struktury v relační databázi Stromové struktury v relační databázi Stromové struktury a relační databáze Zboží Procesory Intel Pentium IV Celeron Paměti AMD Duron DDR DIMM Athlon http://interval.cz/clanky/metody-ukladani-stromovych-dat-v-relacnich-databazich/

Více

Úvod do teorie grafů

Úvod do teorie grafů Úvod do teorie grafů Neorientovaný graf G = (V,E,I) V množina uzlů (vrcholů) - vertices E množina hran - edges I incidence incidence je zobrazení, buď: funkce: I: E V x V relace: I E V V incidence přiřadí

Více

Výroková a predikátová logika - III

Výroková a predikátová logika - III Výroková a predikátová logika - III Petr Gregor KTIML MFF UK ZS 2017/2018 Petr Gregor (KTIML MFF UK) Výroková a predikátová logika - III ZS 2017/2018 1 / 16 2-SAT 2-SAT Výrok je v k-cnf, je-li v CNF a

Více

Datové struktury Úvod

Datové struktury Úvod Datové struktury Úvod Navrhněte co nejjednodušší datovou strukturu, která podporuje následující operace: 1. Insert a Delete v O(n), Search v O(log n); Datové struktury Úvod Navrhněte co nejjednodušší datovou

Více

Grafové algoritmy. Programovací techniky

Grafové algoritmy. Programovací techniky Grafové algoritmy Programovací techniky Grafy Úvod - Terminologie Graf je datová struktura, skládá se z množiny vrcholů V a množiny hran mezi vrcholy E Počet vrcholů a hran musí být konečný a nesmí být

Více

Dynamické datové struktury III.

Dynamické datové struktury III. Dynamické datové struktury III. Halda. Tomáš Bayer bayertom@natur.cuni.cz Katedra aplikované geoinformatiky a kartografie, Přírodovědecká fakulta UK. Tomáš Bayer bayertom@natur.cuni.cz (Katedra aplikované

Více

TGH05 - aplikace DFS, průchod do šířky

TGH05 - aplikace DFS, průchod do šířky TGH05 - aplikace DFS, průchod do šířky Jan Březina Technical University of Liberec 28. března 2017 Grafová formulace CPM (critical path method) Orientovaný acyklický graf (DAG) je orientovaný graf neobsahující

Více

Grafové algoritmy. Programovací techniky

Grafové algoritmy. Programovací techniky Grafové algoritmy Programovací techniky Grafy Úvod - Terminologie Graf je datová struktura, skládá se z množiny vrcholů V a množiny hran mezi vrcholy E Počet vrcholů a hran musí být konečný a nesmí být

Více

Modely teorie grafů, min.kostra, max.tok, CPM, MPM, PERT

Modely teorie grafů, min.kostra, max.tok, CPM, MPM, PERT PEF ČZU Modely teorie grafů, min.kostra, max.tok, CPM, MPM, PERT Okruhy SZB č. 5 Zdroje: Demel, J., Operační výzkum Jablonský J., Operační výzkum Šubrt, T., Langrová, P., Projektové řízení I. a různá internetová

Více

Algoritmizace prostorových úloh

Algoritmizace prostorových úloh INOVACE BAKALÁŘSKÝCH A MAGISTERSKÝCH STUDIJNÍCH OBORŮ NA HORNICKO-GEOLOGICKÉ FAKULTĚ VYSOKÉ ŠKOLY BÁŇSKÉ - TECHNICKÉ UNIVERZITY OSTRAVA Algoritmizace prostorových úloh Grafové úlohy Daniela Szturcová Tento

Více

Distribuovan e prostred, cas a stav v distribuovan em prostred

Distribuovan e prostred, cas a stav v distribuovan em prostred Obsah predn asky Distribuovan e prostred, cas a stav v distribuovan em prostred PA 150 Principy operacnch syst em u Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : podzim

Více

Algoritmizace prostorových úloh

Algoritmizace prostorových úloh INOVACE BAKALÁŘSKÝCH A MAGISTERSKÝCH STUDIJNÍCH OBORŮ NA HORNICKO-GEOLOGICKÉ FAKULTĚ VYSOKÉ ŠKOLY BÁŇSKÉ - TECHNICKÉ UNIVERZITY OSTRAVA Algoritmizace prostorových úloh Datové struktury Daniela Szturcová

Více

Základy algoritmizace c2005, 2007 Michal Krátký, Jiří Dvorský1/39

Základy algoritmizace c2005, 2007 Michal Krátký, Jiří Dvorský1/39 Základy algoritmizace Michal Krátký 1, Jiří Dvorský 1 1 Katedra informatiky VŠB Technická univerzita Ostrava Základy algoritmizace, 2006/2007 Základy algoritmizace c2005, 2007 Michal Krátký, Jiří Dvorský1/39

Více

Stromové struktury v relační databázi

Stromové struktury v relační databázi Stromové struktury v relační databázi Stromové struktury a relační databáze Zboží Procesory Paměti Intel AMD DDR DIMM Pentium IV Celeron Duron Athlon http://interval.cz/clanky/metody-ukladani-stromovych-dat-v-relacnich-databazich/

Více

Bezs n urov a telefonie, DECT

Bezs n urov a telefonie, DECT Bezs n urov a telefonie, DECT PA 151 Soudob e ste Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : jaro 2017 DECT, Digital European Cordless Telephone z obchodnho hlediska

Více

Rzen reakc na bezpecnostn incidenty

Rzen reakc na bezpecnostn incidenty Rzen reakc na bezpecnostn incidenty PV 017 Bezpecnost informacnch technologi Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : podzim 2018 n Bezpecnostn ud alost, bezpecnostn

Více

Datové struktury 2: Rozptylovací tabulky

Datové struktury 2: Rozptylovací tabulky Datové struktury 2: Rozptylovací tabulky prof. Ing. Pavel Tvrdík CSc. Katedra počítačových systémů Fakulta informačních technologií České vysoké učení technické v Praze c Pavel Tvrdík, 2010 Efektivní algoritmy

Více

Semestrální práce 2 znakový strom

Semestrální práce 2 znakový strom Semestrální práce 2 znakový strom Ondřej Petržilka Datový model BlockFileRecord Bázová abstraktní třída pro záznam ukládaný do blokového souboru RhymeRecord Konkrétní třída záznamu ukládaného do blokového

Více

Poctacov e syst emy { prehled

Poctacov e syst emy { prehled Poctacov e syst emy { prehled PB 152 Operacn syst emy Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : jaro 2017 Prol predm etu 1. etapa (1/4 obsahu, predn asek), uvod

Více

TGH07 - Chytré stromové datové struktury

TGH07 - Chytré stromové datové struktury TGH07 - Chytré stromové datové struktury Jan Březina Technical University of Liberec 1. dubna 2014 Prioritní fronta Datová struktura s operacemi: Odeber Minum (AccessMin, DeleteMin) - vrat prvek s minimálním

Více

Volné stromy. Úvod do programování. Kořenové stromy a seřazené stromy. Volné stromy

Volné stromy. Úvod do programování. Kořenové stromy a seřazené stromy. Volné stromy Volné stromy Úvod do programování Souvislý, acyklický, neorientovaný graf nazýváme volným stromem (free tree). Často vynecháváme adjektivum volný, a říkáme jen, že daný graf je strom. Michal Krátký 1,Jiří

Více

Sign aly. PV 169 Z aklady prenosu dat. Jan Staudek Verze : podzim 2018

Sign aly. PV 169 Z aklady prenosu dat. Jan Staudek   Verze : podzim 2018 Sign aly PV 169 Z aklady prenosu dat Jan Staudek http://www..muni.cz/usr/staudek/vyuka/ Ð Û Å«Æ ±²³ µ ¹º»¼½¾ Ý Verze : podzim 2018 Data a sign aly Clem komunikac je prenos reprezentac fakt u, pojm u, hlasu,

Více

SQL tříhodnotová logika

SQL tříhodnotová logika SQL tříhodnotová logika Jmeno Prijmeni Student Jaroslav Novák true Josef Novotný false Jiří Brabenec SELECT * FROM OSOBA WHERE Student!= true Jaký bude výsledek? SQL tříhodnotová logika Jmeno Prijmeni

Více

Select sort: krok 1: krok 2: krok 3: atd. celkem porovnání. výběr nejmenšího klíče z n prvků vyžaduje 1 porovnání

Select sort: krok 1: krok 2: krok 3: atd. celkem porovnání. výběr nejmenšího klíče z n prvků vyžaduje 1 porovnání Select sort: krok 1: výběr klíče z n prvků vyžaduje 1 porovnání krok 2: výběr klíče z 1 prvků vyžaduje 2 porovnání krok 3: výběr klíče z 2 prvků vyžaduje 3 porovnání atd. celkem porovnání Zlepšení = použít

Více

Dynamicky vázané metody. Pozdní vazba, virtuální metody

Dynamicky vázané metody. Pozdní vazba, virtuální metody Dynamicky vázané metody Pozdní vazba, virtuální metody Motivace... class TBod protected: float x,y; public: int vrat_pocet_bodu() return 1; ; od třídy TBod odvodíme: class TUsecka: public TBod protected:

Více

TGH02 - teorie grafů, základní pojmy

TGH02 - teorie grafů, základní pojmy TGH02 - teorie grafů, základní pojmy Jan Březina Technical University of Liberec 28. února 2017 Metainformace materiály: jan.brezina.matfyz.cz/vyuka/tgh (./materialy/crls8.pdf - Introduction to algorithms)

Více

Kostry. 9. týden. Grafy. Marie Demlová (úpravy Matěj Dostál) 16. dubna 2019

Kostry. 9. týden. Grafy. Marie Demlová (úpravy Matěj Dostál) 16. dubna 2019 Grafy 16. dubna 2019 Tvrzení. Je dán graf G, pak následující je ekvivalentní. 1 G je strom. 2 Graf G nemá kružnice a přidáme-li ke grafu libovolnou hranu, uzavřeme přesně jednu kružnici. 3 Graf G je souvislý

Více

Rekurzivní algoritmy

Rekurzivní algoritmy Rekurzivní algoritmy prof. Ing. Pavel Tvrdík CSc. Katedra počítačových systémů Fakulta informačních technologií České vysoké učení technické v Praze c Pavel Tvrdík, 2010 Efektivní algoritmy (BI-EFA) ZS

Více