МОДИФИКАЦИЯ АЛГОРИТМОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ CИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ БАЗАМИ ДАННЫХ
С ИНДЕКСНЫМИ СТРУКТУРАМИ ДАННЫХ 

Фролов Константин Михайлович, магистрант, кафедра математического обеспечения и применения ЭВМ, Пензенский государственный университет, (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), kostet150394@mail.ru
Князев Виктор Николаевич, кандидат технических наук, доцент, кафедра математического обеспечения и применения ЭВМ, Пензенский государственный университет, (Россия, г. Пенза, ул.Красная, 40), knyazev@sura.ru

004.657

Актуальность и цели. Для хранения данных, полученных в ходе работы измерительных систем, используются базы данных. Для эффективного доступа к хранимой информации используются различные механизмы оптимизации хранения данных и поисковых запросов к ним. Современные системы управления базами данных (СУБД) имеют встроенные механизмы индексирования данных. Индексирование данных позволяет обеспечить более высокую скорость доступа к строкам таблицы за счет уменьшения объема записи в индексах, а также за счет упорядочивания индексных записей. Поэтому исследования возможностей улучшения существующих индексных структур и алгоритмов взаимодействия СУБД с индексными структурами данных являются актуальными. Цель работы – рассмотрение возможных методов оптимизации операций модификации индексных структур и предварительная оценка эффективности применения модифицированных алгоритмов.
Материалы и методы. Для оценки эффективности модифицированных алгоритмов использовалась О-нотация, позволяющая сравнивать асимптотическое поведение функций.
Результаты. В ходе исследований получены модифицированные алгоритмы разбиения узлов и удаления элементов, а также разработан алгоритм индексации элементов для В+-деревьев. Для хеш-таблиц разработаны алгоритмы добавления и удаления элементов, которые учитывают модификации этой индексной структуры.
Выводы. Полученные алгоритмы позволяют реализовать эффективное взаимодействие разрабатываемой СУБД специального назначения с индексными структурами данных. Модифицированные алгоритмы позволяют достичь увеличения скорости выполнения запросов, а также способствуют уменьшению объема используемой оперативной памяти в случае индексов, имеющих в своей структуре хеш-таблицы.

Ключевые слова

СУБД, В-дерево, хеш-таблица, операция, алгоритм, запрос,оперативная память, хранилище

 Скачать статью в формате PDF

1. Крупской, В. Н. Введение в сложность вычислений / В. Н. Крупской. – М. : Факториал Пресс, 2006. – 128 с.
2. Брусакова, И. А. Система управления базами измерительных знаний / И. А. Брусакова, С. О. Мамаева // Прикладная информатика – М. : Синергия, 2006. – № 5. – С. 93–97.
3. Князев, В. Н. Возможности оптимизации хранилища СУБД / В. Н. Князев, К. М. Фролов // Молодежь в науке: Новые аргументы : сб. науч. работ III Междунар. молодежного конкурса. – Липецк : Аргумент, 2016. – Ч. 1 – С. 61–64.
4. Фролов, К. М. Многомерные индексы в современных СУБД / К. М. Фролов, В. Н. Князев // Международный научно-исследовательский журнал. Сер.: Технические науки. – 2015. – № 11-2 (42). – С. 122123.
5. Фролов, К. М. Оптимизация запросов к базам данных на основе механизма индексирования / К. М. Фролов, В. Н. Князев // Новые информационные технологии и системы : сб. науч. ст. XII Междунар. науч.-техн. конф. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2015. – С. 201204.
6. Фролов, К. М. Использование механизмов индексирования для оптимизации запросов к базам данных / К. М. Фролов, В. Н. Князев // Информационные технологии в науке и образовании. Проблемы и перспективы : сб. науч. ст. III Ежегодной межвуз. студ. науч.‐практ. конф. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2016. – С. 224226.
7. Вийера, Р. Программирование баз данных Microsoft SQL Server 2005: базовый курс / Р. Вийера. – М. : И. Д. Вильямс, 2010. – 832 с.
8. Гарсиа-Молина, Г. Системы баз данных: полный курс / Г. Гарсиа-Молина, Д. Д. Ульман, Д. Уидом. – М. : Вильямс, 2013. – 1089 с.
9. Ахо, А. В. Структуры данных и алгоритмы / А. В. Ахо, Д. Хопкрофт, Д. Д. Ульман. –М. : Вильямс, 2015. ‒ 400 с.
10. Дейт, К. Д. Введение в системы баз данных / К. Д. Дейт. – М. : Вильямс, 2006. – 1326 с.
11. Кренке, Д. Теория и практика построения баз данных / Д. Кренке. – СПб. : Питер, 2005. –864 с.