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第十章 文件10.1 概述10.2 顺序文件10.3 索引文件 10.4 哈希（散列）文件10.5 多关键码文件

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10.1 概述文件存储结构分类：• 顺序结构：物理存放顺序与逻辑顺序一致；• 索引结构：为数据文件建立索引；• 哈希文件：通过计算确定记录存储位置；• 表结构：类似于线性表的链表存储结构

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10.2 顺序文件• 顺序文件的记录物理顺序和逻辑顺序完全一致。• 10.2.1 存储在顺序存储器上的文件

– 只能顺序读取，存储需要重新复制– 一般对更新积累，使用批处理

• 10.2.2 存储在直接存储设备上的文件– 可以随机存取和修改– 对于插入，可以采用页块预留空间方法或附加文件方法

– 对于删除，采用打标记再统一整理的方式

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10.3 索引文件• 索引文件由“索引”和“主文件”构成；• 索引有索引项构成，每个索引项包含关键码和

物理记录的位置；• 索引顺序文件：主文件记录按关键码有序；• 索引文件：主文件记录不按关键码有序；

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10.3.1 B树m 阶 B 树中： 每个结点至多 m 颗子树 除根以外的所有非叶子结点至少有 [m/2] 颗子树，

根节点若非叶子结点，则至少有两个子树。 所有非叶子结点中含有如下信息：

（ n,A0,(K1,D1), A1,(K2,D2),… …An-1,(Kn,Dn), An ）n ：该结点关键字（索引项）数目(Ki,Di) 索引项， Ki 关键字， Di 物理记录指针Ai 子树指针 （ [m/2]-1≤n ≤m-1）

所有的叶子结点都在同一层次，且不含任何信息。

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4 阶 B 树1 35

2 43 781 18

1 11 1 27 1 39 3 47 53 64 1 99

F F F F F F F F F F F F

红色虚线查找 24 ，绿色虚线查找 53

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10.3.2 B+树 树中每个叶子结点含有 n 个索引项（ n 个关键字和

n 个指向记录的指针） ; 所有叶子结点彼此相链接构成一个有序表，该有序表的头指针指向最小关键码的结点；

每个非叶子结点中的关键码 Ki 是其相应指针 Ai 所指子树的索引项，即该关键码为该子树中关键码的最大值，含有如下信息： ((K1,A1), (K2,A2),… (Kn,An))Ki 关键字， Ai 子树指针

m 阶 B+ 树每个结点至多 m 个关键码（ m 颗子树），除根节点至少含有两个关键码外，其余节点包含至少 [m/2] 个关键码，所有的叶子结点都在同一层次，且不含任何信息。（ [m/2] ≤n ≤m）

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4 阶 B+ 树50 96

62 78 9615 50

3 8 20 43 56 62 71 78 84 89

红色虚线查找 24 ，绿色虚线查找 78

15 96 ^5026

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10.4 哈希文件• 哈希文件由很多桶构成，桶编号即为哈希函数

的映射地址，每个桶中可以有多个页块，使用链表链接；

• 存放每个记录的空间称子块，在页块的首部为每个子块设置二进制闲满标志，每个页块尾部设置指向下个页块的指针；

• 哈希文件桶数量的设置可以遵循以下规则：m=n/w

其中 n 是记录数， w 是每个页块可以存储的记录数， m 是哈希文件的桶数目

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10.5 多关键码文件• 10.5.1 倒排文件 学号 姓名 系别 选修课程名 学分 成绩9801 王 强 6 证券投资 2 优9802 赵 实 7 电脑音乐 1 良9803 刘 烨 6 摄影艺术 1 良9804 叶 琳 6 金融保险 2 中9805 田华民 7 摄影艺术 1 优9806 陈小红 7 摄影艺术 1 中9807 王玲玲 6 电脑音乐 1 良9808 刘建平 6 金融保险 2 良9809 张 立 6 电脑音乐 1 优9810 李 韦 7 金融保险 2 中9811 叶 琪 7 电脑音乐 1 良… …

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电脑音乐 9802 ， 9807 ， 9809 ， 9811

金融保险 9804 ， 9808 ， 9810

摄影艺术 9803 ， 9805 ， 9806

投资证券 9801

选课倒排表

优 9801 ， 9805 ， 9809

良 9802 ， 9803 ， 9807 ， 9808 ， 9811

中 9804 ， 9806 ， 9810

选课成绩倒排表

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1 9802 ， 9803 ， 9805 ， 9806 ， 9807 ， 9809 ， 9811

2 9801 ， 9804 ， 9808 ， 9810

学分倒排表

6 9801 ， 9803 ， 9804 ， 9807 ， 9808 ， 9809

7 9802 ， 9805 ， 9806 ， 9810 ， 9811

系别倒排表

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10.5.2 索引链接文件地址 学号 姓名 系别 选修课程名 学分 成绩100 9801 王 强 6 证券投资 0 2 优 104

101 9802 赵 实 7 电脑音乐 106 1 良 102

102 9803 刘 烨 6 摄影艺术 104 1 良 106

103 9804 叶 琳 6 金融保险 107 2 中 105

104 9805 田华民 7 摄影艺术 105 1 优 108

105 9806 陈小红 7 摄影艺术 0 1 中 109

106 9807 王玲玲 6 电脑音乐 108 1 良 107

107 9808 刘建平 6 金融保险 109 2 良 110

108 9809 张 立 6 电脑音乐 110 1 优 0

109 9810 李 韦 7 金融保险 0 2 中 0

110 9811 叶 琪 7 电脑音乐 0 1 良 0

… …

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选修课程 链头地址 长度电脑音乐 101 4

金融保险 103 3

摄影艺术 102 3

投资证券 100 1

选课链头索引 成绩 链头地址 长度优 100 3

良 101 5

中 103 2

成绩链头索引