51. Структури даних. Основна термінологія баз даних. Моделі даних. Реляційна модель бази даних, основи реляційної алгебри. Системи управління базами даних. Ms Access.

- Структура данных — программная единица, позволяющая хранить и обрабатывать множество однотипных и/или логически связанных данных в вычислительной технике. Для добавления, поиска, изменения и удаления данных структура данных предоставляет некоторый набор функций, составляющих её интерфейс.

- Модель данных - это совокупность структур данных и операций их обработки. Существуют три основных типа моделей данных: иерархическая, сетевая и реляционная.

Иерархическая модель представляет собой совокупность элементов, расположенных в порядке их подчинения от общего к частному и образующих перевернутое по структуре дерево.

К основным понятиям иерархической структуры относятся уровень, узел и связь. Узел - это совокупность атрибутов данных, описывающих некоторый объект. Иерархическое дерево имеет только одну вершину, не подчиненную никакой другой вершине и находящуюся на самом верхнем - первом уровне. Зависимые узлы находятся на втором, третьем и т. д. уровнях.

В сетевой структуре при тех же основных понятиях (уровень, узел, связь) каждый элемент может быть связан с любым другим элементом.

Реляционная модель данных объекты и связи между ними представляет в виде таблиц, при этом связи тоже рассматриваются как объекты. Все строки, составляющие таблицу в реляционной базе данных, должны иметь первичный ключ. Все современные средства СУБД поддерживают реляционную модель данных.

Эта модель характеризуются простотой структуры данных, удобным для пользователя табличным представлением и возможностью использования формального аппарата алгебры отношений и реляционного исчисления для обработки данных.

- Основы реляционной алгебры: под реляционной алгеброй понимают процедурный язык обработки реляционных таблиц. То есть операции реляционной алгебры манипулируют реляционными таблицами. Такая алгебра состоит из 9 операций:

1. Объединение. Позволяет комбинировать данные из двух таблиц, которые должны быть объединительно совместимыми.

2. Пересечение. Позволяет определить строки, общие для двух объединительно совместимых таблиц. Результат такой операции – реляционная таблица, состоящая из всех строк, встречающихся в обеих исходных.

3. Разность. Позволяет определить е строки, которые есть в одной таблице, но отсутствуют в другой. Действие происходит над множеством колонок. Достаточно сложная реализация. Таблицы – объединительно совместимые.

4. Произведение. Создает декартовое произведение двух реляционных таблиц. Число строк в такой таблице равно произведению сводных строк число столбцов равно сумме столбцов.

5. Выборка. Для создания реляционной таблицы из другой реляционной таблицы путем отбора только тех строк, которые удовлетворяют некоторому условию, т.е. выборка из общего числа строк одной таблицы выбирает некоторое число строк, удовлетворяющих условию.

6. Проекция. То есть получение результирующей таблицы, из которой некоторые колонки исключены. Просто из общего числа колонок делают таблицу с меньшим числом колонок.

7. Соединение. Операция позволяет связать главную таблицу с подчиненной таблицей.

8. Деление. Создает новую таблицу, путем выбора строк одной таблицы, соответствующей каждой строке другой таблицы.

9. Присвоение. Дать имя таблице.

- Система Управления базами данных — совокупность программных средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных.

Основные функции СУБД:

• управление данными во внешней памяти (на дисках);

• управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша;

• журнализация изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев;

• поддержка языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).

- MS Access:

Прикладная программа Microsoft Access 2007 предназначена для удобного и надежного управления данными, которые хранятся в таблицах. В Access 2007 используются связанные таблицы. Управление данными значительно упрощают шаблоны, которые широко используются в Access 2007. Суть создания базы данных в Microsoft Access 2007 состоит в том, что сначала надо создать структуру базы данных (создать структуру таблиц и установить между ними связи), а затем необходимо заполнить данными таблицы новой базы данных. Кроме того, желательно создать формы для ввода данных в таблицы, запросы для поиска информации в базе данных и отчеты для вывода из БД необходимой информации в удобном виде на экран, в печать или файл. Базу данных в Access 2007 можно создавать как вручную (новую пустую базу данных), так и на основе шаблонов. Шаблоны не всегда соответствуют требуемой базе данных, но с их помощью можно быстро создать базу данных близкую к той, что требуется, а затем ее можно изменить и наполнить своими данными.