Иерархические системы. Деревья

Иерархия — это расположение элементов системы в порядке подчиненности (от высшего к низшему). Системы, эле­менты которых находятся в отношениях «является раз­новидностью», «входит в состав» и других отношениях подчиненности, называются иерархическими системами (системами с иерархической структурой).

Например, иерархическую структуру имеет школа, потому что в ней установлены следующие отношения под­чиненности: директор — заместители директора — учите­ля — ученики.

Иерархическую структуру имеют системы, элементы которых связаны отношением «входит в состав».

На рис. 2.32 изображен граф иерархической системы, представляющий состав прикладного программного обес­печения (ПО) компьютера.

Рис. 2.32

Граф иерархической системы называется деревом. Между любыми двумя вершинами этого графа существует единст­венный путь. Дерево не содержит циклов и петель.

Главный (основной) элемент иерархической си­стемы называ­ется корнем дерева. Каждая вершина дерева (кроме корня) имеет только одного предка — обозначенный ею объект входит в один класс верхнего уровня. Любая вершина дере­ва может порождать несколько потомков — вершин, соот­ветствующих классам нижнего уровня. Такой принцип связи называется «один ко многим». Вершины, не имею­щие порожденных вершин, называются листьями.

Древовидными являются схемы отношений «являет­ся разновидностью», используемые для наглядного пред­ставления классификации объектов (рис. 2.33).

Рис. 2.33

Иерархию легко изобразить «лесенкой» — в виде мно­гоуровневого списка. Объекты одного уровня иерархии располагаются на одном уровне в списке. Чем ниже уро­вень иерархии, тем правее находится соответствующий уровень списка:

• Рептилии
  
• Черепахи
  
• Крокодилы
  
• Клювоголовые
  
• Чешуйчатые
  
• Ящерицы
  
• Змеи

Родственные связи между членами семьи удобно изоб­ражать с помощью схемы, называемой генеалогическим или родословным деревом. На рисунке 2.34 показана ро­дословная Романовых. Здесь корень дерева находится снизу. Изображать дерево отношений можно в любом на­правлении — это дело вкуса разработчика модели.

Рис. 2.34

По иерархическому принципу организована система хранения файлов во внешней памяти.

Вы знаете, что по определенному признаку (принад­лежность, назначение, содержимое, время создания и т. д.) файлы целесообразно объединять в папки. Папки, в свою очередь,   могут   вкладываться   в   другие   папки   и   т. д.(рис. 2.35). Главная (корневая) вершина этой иерархии со­ответствует определенному устройству внешней памяти:

Съемный диск (Е:)

Для того чтобы найти файл в иерархической файловой структуре, можно указать путь к файлу. В путь к файлу входят записываемые через разделитель «\» логическое имя диска и последовательность имен вложенных друг в друга папок, в последней из которых находится нужный файл.

Рис. 2.35

Например, пути к файлам на рис. 2.35 можно запи­сать так:

С:\Проекты\История\

С:\Проекты\Информатика\

С:\Рисунки\

Путь к файлу вместе с именем файла называют пол­ным именем файла.

Примеры полных имен файлов:

С:\Проекты\История\Эпоха Возрождения.doc

С:\Проекгы\Информатика\Интернет.dос

С:\Проекты\Информатика\Компьютерные вирусы.dос

С:\Рисунки\Закат.jpg

С:\Рисунки\ Зимa.jpg

Операционная система позволяет получить на экране компьютера изображение файловой системы в виде дерева (рис. 2.36).

Рис. 2.36