Hromada (Heap File)

Popis:
Hromada je soubor, kde jsou záznamy ukládány v pořadí, v jakém přicházejí, bez ohledu na jejich obsah nebo klíč. Nový záznam je vždy přidán na konec souboru.

Příklad:
Představte si, že spravujete záznamy zaměstnanců, kde každý záznam obsahuje jméno, oddělení a další informace. Pokud používáte hromadu, každý nový zaměstnanec je přidán na konec souboru bez ohledu na to, v jakém oddělení pracuje.

Příklad dat v hromadě:

Block 0:
   Galvin Janice - Purchasing
   Walters Rob - Marketing
   Brown Kevin - Marketing
Block 1:
   Duffy Terri - Research
   Walters David - Production
   Brown Kevin - Purchasing

• Záznamy jsou ukládány postupně tak, jak přicházejí.

Výhody a nevýhody:

• Rychlé vkládání: Vkládání nového záznamu je jednoduché a rychlé, protože se záznam vždy přidá na konec souboru. (časová složitost: O(1))
• Pomalejší vyhledávání: Pokud chcete najít konkrétní záznam (např. zaměstnance jménem "Duffy Terri"), musíte prohledat celý soubor, což je časově náročné. (časová složitost: O(N/b), kde (N) je počet záznamů a (b) je blokovací faktor)

Sekvenční soubor (Sequential File)

Popis:
Sekvenční soubor ukládá záznamy v souboru buď seřazené podle určitého klíče, nebo neseřazené. Záznamy jsou uloženy v pořadí, v jakém přicházejí (neseřazené), nebo podle určitého atributu (seřazené).

Seřazený sekvenční soubor (Sorted Sequential File)

Popis:
Záznamy jsou v souboru uspořádány podle jednoho klíče, často primárního klíče, který se používá k jejich vyhledávání. Například záznamy mohou být seřazeny podle identifikátoru, jména nebo data.

Příklad:
Představte si soubor se záznamy zákazníků seřazenými podle jejich ID.

Příklad dat v seřazeném sekvenčním souboru:

Block 0:
   101 - Brown Kevin - PR
   102 - Duffy Terri - Research
Block 1:
   103 - Galvin Janice - Purchasing
   104 - Walters Rob - Marketing

• Záznamy jsou seřazeny podle ID zákazníků (primárního klíče).

Výhody:

• Efektivní vyhledávání: Seřazené záznamy umožňují rychlé vyhledávání pomocí binárního vyhledávání. (časová složitost: O(log(N/b)))
• Podpora rozsahových dotazů: Dotazy, které vyžadují všechny záznamy v určitém rozsahu (např. záznamy mezi ID 101 a 104), mohou být zpracovány efektivně.

Nevýhody:

• Náročné vkládání: Vkládání nových záznamů může vyžadovat posun existujících záznamů, aby bylo zachováno správné pořadí. (časová složitost: O(N/b))
• Složitá údržba: Aktualizace záznamů, které mění hodnotu klíče, vyžadují reorganizaci souboru.

Neseřazený sekvenční soubor (Unsorted Sequential File)

Popis:
V neseřazeném sekvenčním souboru jsou záznamy ukládány v pořadí, v jakém přicházejí, bez ohledu na hodnotu klíče. Tento typ je podobný hromadě, ale může být konstruován pro specifické případy použití, kde je potřeba sekvenční přístup.

Příklad:
Představte si soubor s objednávkami, kde záznamy jsou ukládány podle pořadí jejich přijetí, bez ohledu na datum nebo číslo objednávky.

Příklad dat v neseřazeném sekvenčním souboru:

Block 0:
   103 - Walters Rob - Marketing
   101 - Brown Kevin - PR
Block 1:
   104 - Galvin Janice - Purchasing
   102 - Duffy Terri - Research

• Záznamy nejsou seřazeny podle ID nebo jiného atributu.

Výhody:

• Rychlé vkládání: Nové záznamy lze jednoduše přidat na konec souboru, což je efektivní. (časová složitost: O(1))
• Jednoduchá implementace: Nepotřebujete složité operace pro vkládání nových záznamů.

Nevýhody:

• Pomalejší vyhledávání: Pokud potřebujete najít konkrétní záznam, musíte provést sekvenční prohledávání, což je časově náročné. (časová složitost: O(N/b))
• Nevhodné pro rozsahové dotazy: Rozsahové dotazy jsou obtížně zpracovatelné, protože záznamy nejsou seřazeny.

Shrnutí:

• Seřazený sekvenční soubor je vhodný pro aplikace, kde jsou záznamy často vyhledávány podle konkrétního klíče a kde je vyžadováno efektivní zpracování rozsahových dotazů. Na druhou stranu je náročnější na údržbu při vkládání nových záznamů.

• Neseřazený sekvenční soubor je vhodný pro aplikace, kde je potřeba jednoduché a rychlé vkládání záznamů a není kladen důraz na rychlé vyhledávání. Vyhledávání v takovém souboru je však pomalejší a méně efektivní pro rozsahové dotazy.

Oba přístupy mají své specifické výhody a nevýhody v závislosti na konkrétních požadavcích na přístup k datům a jejich zpracování.

Indexovaný sekvenční soubor (Indexed Sequential File)

Popis:
Tento typ souboru kombinuje výhody sekvenčního souboru a indexu. Data jsou seřazena podle primárního klíče a navíc je vytvořen index, který umožňuje rychlejší přístup k záznamům.

Příklad:
Představte si, že máte záznamy zaměstnanců seřazené podle jména, a k tomu je vytvořen index pro rychlý přístup.

Příklad dat v indexovaném sekvenčním souboru:

Primární soubor:

Block 0:
   Brown Kevin - PR
   Brown Kevin - Purchasing
Block 1:
   Duffy Terri - Research
   Galvin Janice - Purchasing
Block 2:
   Walters Rob - Marketing
   Walters Rob - Development

Index:

Level 1 (Top Index):
   Brown Kevin -> Block 0
   Duffy Terri -> Block 1
   Walters Rob -> Block 2

• Index vám umožňuje rychle najít správný blok dat podle primárního klíče.

Výhody a nevýhody:

• Rychlé vyhledávání: Pomocí indexu můžete rychle najít blok, který obsahuje hledaný záznam, což zrychluje vyhledávání. (časová složitost: O(log(N/b)))
• Složitější údržba: Když přidáváte nový záznam nebo měníte existující, musíte aktualizovat jak primární soubor, tak index, což může být náročné na čas a prostředky.

Shrnutí:

• Hromada je vhodná pro jednoduché a rychlé vkládání záznamů bez ohledu na pořadí, ale není efektivní při hledání.
• Sekvenční soubor nabízí efektivní vyhledávání, pokud jsou záznamy seřazeny podle často používaného klíče, ale jeho údržba při přidávání nových záznamů je složitější.
• Indexovaný sekvenční soubor kombinuje výhody sekvenčního souboru s rychlým přístupem pomocí indexu, ale vyžaduje složitější správu a údržbu.