Иерархическая модель данных. Иерархическая модель данных строится по принципу иерархии типов объектов, то есть один тип объекта является главным

Иерархическая модель данных строится по принципу иерархии типов объектов, то есть один тип объекта является главным, а остальные находятся на низших уровнях иерархии - подчиненными.

В повседневной жизни мы часто имеем дело с иерархическими структурами. Например, структура предприятия, генеалогическое дерево. Иерархическая древовидная структура строится из узлов и ветвей (дерево перевернутое).

Узел - это совокупность атрибутов данных, описывающих некоторый объект.

Корень - это наивысший узел.

Иерархическая модель данных организует данные в виде иерархической древовидной структуры. Каждый экземпляр корневого узла образует начало записи логической базы данных, то есть иерархическая база данных состоит из нескольких деревьев.

Узел является совокупностью атрибутов, описывающих объект. Корневой узел - это главный тип объекта. Корневой узел находится на первом уровне. Зависимые узлы (подчиненные виды объектов) находятся на 2-ом, 3-ем и т.д. уровнях (рис. 3.4).

Рисунок 3.4. Иерархическая модель данных

Иерархическая древовидная структура удовлетворяет следующим условиям:

- иерархия неизменно начинается с корневого узла;

- каждый узел состоит из одного или нескольких атрибутов, которые описывают объект в данном узле;

- на низших уровнях могут находиться зависимые узлы. Узел, находящийся на предшествующем уровне, является исходным для новых зависимых узлов. Зависимые узлы могут добавляться как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях без всяких ограничений. Исключение - 1-ый узел-корень.

- каждый узел, находящийся на уровне 2, соединен с одним и только одним узлом на уровне 1. Каждый узел, находящийся на уровне 3, соединен с одним и только одним узлом, находящемся на уровне 2 и т.д.

Вариант иерархической модели данных "Госпиталь" (рис. 3.5).

Уровень 1 Пациент (корневой(исходный) тип узла)

Номер пациента

Имя пациента

Адрес памяти

Уровень 2 Хирург+Операция+Препарат

Номер патента

Имя хирурга

Дата операции

Операция

Препарат

Побочный эффект

Рисунок 3.5. Иерархическая модель «Пациент сделал операцию»

Объекты "хирург", "операция", "препарат" объединены в порожденный узел. Для каждого пациента может быть две операции, тогда на втором уровне будут 2 экземпляра.

Может быть другая версия иерархической модели.

Рисунок 3.6. Рисунок 3.5. Иерархическая модель «Хирург и пациент»

Достоинства модели:

- простота понимания и использования;

- обеспечение определенного уровня независимости данных. С помощью данной модели можно реализовать различные представления пользователей.

- Простота оценки операционных характеристик благодаря заранее заданным взаимосвязям.

Недостатки:

- практически невозможно реализовать взаимосвязь «многие ко многим», т.к. структура становится слишком громоздкой;

- сложности с операциями включения и исключения данных из-за строгой иерархичности;

- доступ к любому узлу происходит только через исходный узел.