Технология программирования стр.73

Обычно векторное представление используют для хранения статических множеств, таблиц (одномерных и многомерных), например, матриц, строк, записей, а также графов, представленных матрицей смежности, матрицей инцидентности или аналитически [55]. Списковое представление удобно для хранения динамических (изменяемых) структур и структур со сложными связями.

В наиболее ответственных случаях при выборе внутреннего представления целесообразно определять вычислительную сложность [24,55] выполнения наиболее часто встречающихся операций со структурой данных или ее элементами для различных вариантов. А также оценивать их емкостную сложность.    .

Пример 5.3. Разработать внутреннее представление неориентированного графа, над которым в основном выполняют операции определения смежности вершин, определения вершин, смежных данной, и удаления вершины.

В [27,55] предложены 10 вариантов внутреннего представления неориентированного графа, приведённого на рис. 5.16, а. Причем представление в виде матрицы смежности (рис. 5.16, б) использует табличный способ описания связности вершин. Комбинации векторов и односвязных списков (рис. 5.16, в-и) реализуют аналитическое задание графа, а вектор и список n-связных списков напрямую отображают связи вершин. Интересно также, что структуры, изображенные на рис. 5.16, б, в и д, могут быть размещены в статической памяти.

Для выбора структуры необходимы исследования. В табл. 5.2 приведены результаты расчета временной сложности указанных операций на уровне машинных команд в тактах микропроцессора для каждого представления и емкостной сложности этих представлений. (Оценка временной сложности выполнялась по методике, предложенной в [27, 55].)

Анализ результатов показывает, что, если число вершин n « 100, то с точки зрения уменьшения времени выполнения наиболее эффективное представление - массив списков. Если же существенно экономное использование оперативной памяти, то наиболее эффективное представление - массив динамических векторов.

Представление данных во внешней памяти. Современные операционные системы поддерживают два способа организации данных во внешней памяти: последовательный и с прямым доступом.

Таблица 5.2

Примечание. В таблице использованы следующие обозначения:

n - размерность задачи (количество вершин графа);

Р и pmax - среднее и максимальное количество вершин, смежных данной.

В круглых скобках под выражениями приведены результаты расчета по ним - для n=100,

Р = 5 и Pmax = 10

При последовательном доступе к данным возможно выполнение только последовательного чтения элементов данных или последовательная их запись. Такой вариант предполагается при работе с логическими устройствами типа клавиатуры или дисплея, при обработке текстовых файлов или файлов, формат записей которых меняется в процессе работы.

Прямой доступ возможен только для дисковых файлов, обмен информацией с которыми осуществляется записями фиксированной длины (двоичные файлы С или типизированные файлы Pascal). Адрес записи такого файла можно определить по ее номеру, что и позволяет напрямую обращаться к нужной записи.

При выборе типа памяти для размещения структур данных следует иметь в виду, что:

•    в оперативной памяти размещают данные, к которым необходим быстрый доступ как для чтения, так и для их изменения;

•    во внешней - данные, которые должны сохраняться после завершения программы.

Возможно, что во время работы данные целесообразно хранить в оперативной памяти для ускорения доступа к ним, а при ее завершении - переписывать во внешнюю память для длительного хранения. Именно этот способ используют большинство текстовых редакторов: во время работы с текстом он весь или его часть размещается в оперативной памяти, откуда по мере надобности переписывается во внешнюю память. В подобных случаях разрабатывают два представления данных: в оперативной и во внешней памяти.


⇐ назад к прежней странице | | перейти на следующую страницу ⇒

Читайте также:

AlgoMusic M51 Galaxy - виртуальный инструмент на основе PD-синтеза

Виртуальный инструмент M51 Galaxy позволяет синтезировать "космические" звуки, обладает завораживающим звучанием. Обычно музыканты не очень жалуют инструменты, созданные с помощью SynthEdit. Однако M51, хоть и относится к их числу, действительно очень хорош. Секрет его звучания кроется в оригинальной архитектуре синтеза. На M51 Galaxy распространяется поговорка, что "все новое - это хорошо забытое старое". Идеи, заложенные в M51, уже были успешно реализованы в 80-х годах XX века.

Яркая жизнь с компьютерными программами

На каждом шагу сегодня мы слышим нарекания на современную молодёжь и её бездеятельность. А ведь и правда – ребят кроме компьютера и досконального его знания мало что интересует и беспокоит, даже будучи на шашлыках, они тянут с собой компьютер и включают музыку либо фильмы. Такая зависимость является страшной для развития человечества в целом хотя б потому что все вокруг становятся замкнутыми и променивают реальный мир на виртуальное общение. Раньше, вспоминают люди постарше, у костра играли на гитаре вживую, ездили в горы с палатками, игрались миниатюрными поездами теперь заменённое компьютерными играми и различными программами симуляторами. Возникает закономерный вопрос – так ли вредны эти самые компьютерные программы и для чего они были созданы.

Помоги себе сам

Что может быть обыденней интернета в наши дни? Он стал незаменимой частью жизни всех нас. И это можно понять, ведь с его помощью люди работаю во всевозможных сферах деятельности, является очень эффективным. Но очень часто стоит вопрос о том, с помощью чего лучше всего добиваться лучших результатов и делать это более оперативно и с комфортом.