第五章數(shù)據(jù)組織與抽象2014(1)

1、第五章第五章 數(shù)據(jù)組織與多媒體數(shù)據(jù)組織與多媒體第五章第五章 數(shù)據(jù)組織與多媒體數(shù)據(jù)組織與多媒體主要內(nèi)容：數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、文件結(jié)構(gòu)、文件主要內(nèi)容：數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、文件結(jié)構(gòu)、文件 的組織、多媒體的組織、多媒體重重 點：數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、文件結(jié)構(gòu)、文件點：數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、文件結(jié)構(gòu)、文件的組織、的組織、多媒體概念、媒體元素、多媒體系多媒體概念、媒體元素、多媒體系統(tǒng)、超文本統(tǒng)、超文本/超媒體超媒體難難 點：數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、文件結(jié)構(gòu)、文件點：數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、文件結(jié)構(gòu)、文件的組織、的組織、超文本超文本/超媒體超媒體第五章第五章 數(shù)據(jù)組織與多媒體數(shù)據(jù)組織與多媒體 計算機(jī)是對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的機(jī)器。要對數(shù)據(jù)進(jìn)計算機(jī)

2、是對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的機(jī)器。要對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，首先必須解決數(shù)據(jù)的組織存儲問題。存儲器行處理，首先必須解決數(shù)據(jù)的組織存儲問題。存儲器分為內(nèi)存儲器和外存儲器兩類，因此，對計算機(jī)中數(shù)分為內(nèi)存儲器和外存儲器兩類，因此，對計算機(jī)中數(shù)據(jù)的組織存儲問題的探討也可以從數(shù)據(jù)是放在內(nèi)存儲據(jù)的組織存儲問題的探討也可以從數(shù)據(jù)是放在內(nèi)存儲器，還是放在外存儲器兩種情況來進(jìn)行。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)研器，還是放在外存儲器兩種情況來進(jìn)行。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)研究具有各種邏輯結(jié)構(gòu)關(guān)系的數(shù)據(jù)在計算機(jī)內(nèi)存儲器的究具有各種邏輯結(jié)構(gòu)關(guān)系的數(shù)據(jù)在計算機(jī)內(nèi)存儲器的存儲方法及操作，而存放在外存儲器中的數(shù)據(jù)以文件存儲方法及操作，而存放在外存儲器中的數(shù)據(jù)以文件形式存儲。

3、文件又以形式存儲。文件又以“樹樹”的形式組織在磁盤中。多的形式組織在磁盤中。多媒體技術(shù)通過超鏈接把位于不同地方的數(shù)據(jù)有機(jī)地集媒體技術(shù)通過超鏈接把位于不同地方的數(shù)據(jù)有機(jī)地集成到一起，以多種形式表達(dá)數(shù)據(jù)中的信息。成到一起，以多種形式表達(dá)數(shù)據(jù)中的信息。第五章第五章 數(shù)據(jù)組織與多媒體數(shù)據(jù)組織與多媒體5.1數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)5.1.1數(shù)據(jù)的概念數(shù)據(jù)的概念 數(shù)據(jù)是對客觀事物（對象）的描述符號。在計算機(jī)科學(xué)中數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)是對客觀事物（對象）的描述符號。在計算機(jī)科學(xué)中數(shù)據(jù)是指能夠被計算機(jī)識別、存儲和加工處理的符號的總稱。是指能夠被計算機(jī)識別、存儲和加工處理的符號的總稱。 數(shù)據(jù)通常有自己的背景語義，表明事

4、物（對象）的特征或規(guī)律數(shù)據(jù)通常有自己的背景語義，表明事物（對象）的特征或規(guī)律，這樣的數(shù)據(jù)稱為信息，而信息往往隱藏在數(shù)據(jù)中，需要經(jīng)過，這樣的數(shù)據(jù)稱為信息，而信息往往隱藏在數(shù)據(jù)中，需要經(jīng)過加工處理后才能顯現(xiàn)出來。加工處理后才能顯現(xiàn)出來。數(shù)據(jù)元素是數(shù)據(jù)的基本單位，有時一個數(shù)據(jù)元素可以由若干個數(shù)數(shù)據(jù)元素是數(shù)據(jù)的基本單位，有時一個數(shù)據(jù)元素可以由若干個數(shù)據(jù)項組成。數(shù)據(jù)項是有獨立含義的最小標(biāo)識單位。如表明一個據(jù)項組成。數(shù)據(jù)項是有獨立含義的最小標(biāo)識單位。如表明一個學(xué)生信息的數(shù)據(jù)元素（學(xué)生信息的數(shù)據(jù)元素（041001，張三，男，計算機(jī)，張三，男，計算機(jī)，6301）它）它有五個數(shù)據(jù)項，每個數(shù)據(jù)項都有確定的含義。把

5、由若干個數(shù)據(jù)有五個數(shù)據(jù)項，每個數(shù)據(jù)項都有確定的含義。把由若干個數(shù)據(jù)項組成的數(shù)據(jù)元素稱為一個記錄，數(shù)據(jù)項稱為記錄的字段。一項組成的數(shù)據(jù)元素稱為一個記錄，數(shù)據(jù)項稱為記錄的字段。一個班的學(xué)生就有一組這樣數(shù)據(jù)元素（記錄）。個班的學(xué)生就有一組這樣數(shù)據(jù)元素（記錄）。第五章第五章 數(shù)據(jù)組織與多媒體數(shù)據(jù)組織與多媒體5.1.2數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念 數(shù)據(jù)元素之間有多種形式的關(guān)系。如一個班的學(xué)生的信息數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)元素之間有多種形式的關(guān)系。如一個班的學(xué)生的信息數(shù)據(jù)，其元素之間有順序關(guān)系；而家庭成員的數(shù)據(jù)元素之間的關(guān)系，其元素之間有順序關(guān)系；而家庭成員的數(shù)據(jù)元素之間的關(guān)系是一個是一個“樹型樹型”。 所謂數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是

6、指數(shù)據(jù)元素之間的關(guān)系，具有這種關(guān)系的數(shù)所謂數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是指數(shù)據(jù)元素之間的關(guān)系，具有這種關(guān)系的數(shù)據(jù)如何存儲，以及對這些數(shù)據(jù)的操作。即數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括三個方據(jù)如何存儲，以及對這些數(shù)據(jù)的操作。即數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括三個方面的內(nèi)容：數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)（關(guān)系）、數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)（物理面的內(nèi)容：數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)（關(guān)系）、數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)（物理結(jié)構(gòu)）和對數(shù)據(jù)的操作實現(xiàn)算法。結(jié)構(gòu)）和對數(shù)據(jù)的操作實現(xiàn)算法。 數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)分為線性結(jié)構(gòu)和非線性結(jié)構(gòu)。如學(xué)生的信息表數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)分為線性結(jié)構(gòu)和非線性結(jié)構(gòu)。如學(xué)生的信息表是典型的線性結(jié)構(gòu)，而樹形是典型的非線性結(jié)構(gòu)。是典型的線性結(jié)構(gòu)，而樹形是典型的非線性結(jié)構(gòu)。 數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)主要有順序存儲結(jié)構(gòu)

7、和鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)兩類。數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)主要有順序存儲結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)兩類。第五章第五章 數(shù)據(jù)組織與多媒體數(shù)據(jù)組織與多媒體5.1.3幾種典型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡介幾種典型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡介1 數(shù)組數(shù)組 數(shù)組是數(shù)組是n(n1)個相同類型的數(shù)據(jù)元素個相同類型的數(shù)據(jù)元素a1，a2 ，a3，an，構(gòu)，構(gòu)成的有限序列。此有限序列按原邏輯順序存儲在一塊地址連續(xù)的成的有限序列。此有限序列按原邏輯順序存儲在一塊地址連續(xù)的內(nèi)存單元中。內(nèi)存單元中。 數(shù)組元素的構(gòu)成的唯一要求就是必須是同種類型的數(shù)據(jù)。其元素數(shù)組元素的構(gòu)成的唯一要求就是必須是同種類型的數(shù)據(jù)。其元素若是由有若干的數(shù)據(jù)項（字段）組成的記錄組成，此記錄構(gòu)成的若是由有若干的數(shù)據(jù)

8、項（字段）組成的記錄組成，此記錄構(gòu)成的數(shù)組就是一個線性表。數(shù)組就是一個線性表。 根據(jù)數(shù)組元素排列的邏輯順序情況，可以有一維數(shù)組，二維數(shù)組根據(jù)數(shù)組元素排列的邏輯順序情況，可以有一維數(shù)組，二維數(shù)組，多維數(shù)組。，多維數(shù)組。 數(shù)組元素按下標(biāo)直接訪問。數(shù)組元素按下標(biāo)直接訪問。第五章第五章 數(shù)據(jù)組織與多媒體數(shù)據(jù)組織與多媒體2 鏈表鏈表 數(shù)據(jù)元素之間的邏輯順序是通過一個稱為數(shù)據(jù)元素之間的邏輯順序是通過一個稱為“鏈鏈”的的指針指針鏈接起來鏈接起來實現(xiàn)的，其在內(nèi)存中存儲時每個元素的存儲單元之間可以是非連實現(xiàn)的，其在內(nèi)存中存儲時每個元素的存儲單元之間可以是非連續(xù)、非順序的存儲結(jié)構(gòu)。鏈表中的數(shù)據(jù)元素（稱為節(jié)點）可以

9、在續(xù)、非順序的存儲結(jié)構(gòu)。鏈表中的數(shù)據(jù)元素（稱為節(jié)點）可以在需要時動態(tài)生成。需要時動態(tài)生成。 鏈表的節(jié)點構(gòu)成由兩部分組成，一部分是用戶數(shù)據(jù)，一部分是鏈鏈表的節(jié)點構(gòu)成由兩部分組成，一部分是用戶數(shù)據(jù)，一部分是鏈指針，指針指向下一個節(jié)點。指針，指針指向下一個節(jié)點。 對鏈表元素的訪問只能順著鏈一個一個的去順序訪問。對鏈表元素的訪問只能順著鏈一個一個的去順序訪問。 A B C D12881134150812481288113415081248headNULL第五章第五章 數(shù)據(jù)組織與多媒體數(shù)據(jù)組織與多媒體3 棧棧 棧是一種特殊的線性表，其只允許在表的一端進(jìn)行插棧是一種特殊的線性表，其只允許在表的一端進(jìn)行插入

10、或刪除操作。操作原則是入或刪除操作。操作原則是“先進(jìn)后出先進(jìn)后出”。 表中允許進(jìn)行插入、刪除操作的一端稱為棧頂，表的表中允許進(jìn)行插入、刪除操作的一端稱為棧頂，表的另一端稱為棧底。棧頂?shù)漠?dāng)前位置是動態(tài)的，用指針另一端稱為棧底。棧頂?shù)漠?dāng)前位置是動態(tài)的，用指針來記錄當(dāng)前棧頂。來記錄當(dāng)前棧頂。 棧中插入一個元素稱為入棧，刪除一個元素稱為彈出棧中插入一個元素稱為入棧，刪除一個元素稱為彈出。 棧用連續(xù)的存儲塊來存儲的，邏輯上可以用一個數(shù)組棧用連續(xù)的存儲塊來存儲的，邏輯上可以用一個數(shù)組來表示來表示第五章第五章 數(shù)據(jù)組織與多媒體數(shù)據(jù)組織與多媒體4 隊列隊列 隊列是一種特殊的線性表，其只允許在表的一端進(jìn)行隊列是

11、一種特殊的線性表，其只允許在表的一端進(jìn)行插入，在表的另一端進(jìn)行刪除操作。操作原則是插入，在表的另一端進(jìn)行刪除操作。操作原則是“先先進(jìn)先出進(jìn)先出”。 表中允許進(jìn)行插入操作的一端稱為隊尾，進(jìn)行刪除操表中允許進(jìn)行插入操作的一端稱為隊尾，進(jìn)行刪除操作的一端稱為隊頭。隊頭、隊尾的當(dāng)前位置是動態(tài)的作的一端稱為隊頭。隊頭、隊尾的當(dāng)前位置是動態(tài)的，用指針來記錄當(dāng)前隊頭、隊尾。，用指針來記錄當(dāng)前隊頭、隊尾。 隊中插入一個元素稱為入隊，刪除一個元素稱為出隊隊中插入一個元素稱為入隊，刪除一個元素稱為出隊。 隊用連續(xù)的存儲塊來存儲的，邏輯上可以用一個數(shù)組隊用連續(xù)的存儲塊來存儲的，邏輯上可以用一個數(shù)組來表示來表示第五章

12、第五章 數(shù)據(jù)組織與多媒體數(shù)據(jù)組織與多媒體5 樹樹 樹形結(jié)構(gòu)是一類典型的重要的非線性結(jié)構(gòu)，它用于描述數(shù)據(jù)元素樹形結(jié)構(gòu)是一類典型的重要的非線性結(jié)構(gòu)，它用于描述數(shù)據(jù)元素之間的層次關(guān)系。如磁盤文件的的目錄結(jié)構(gòu)就是一個典型的例子之間的層次關(guān)系。如磁盤文件的的目錄結(jié)構(gòu)就是一個典型的例子。 樹的基本概念樹的基本概念樹是一個或多個結(jié)點組成的有限集合樹是一個或多個結(jié)點組成的有限集合T，有，有 一個特定的結(jié)點稱為一個特定的結(jié)點稱為樹的根結(jié)點，其余結(jié)點被分成樹的根結(jié)點，其余結(jié)點被分成m(m0)個不相交的集合，個不相交的集合，T1，T2，Tm, 每個集合本身又是一棵樹，被稱為這個根結(jié)點的子樹每個集合本身又是一棵樹，被

13、稱為這個根結(jié)點的子樹。孩子、雙親、兄弟：樹中某個結(jié)點的各子樹的根稱為該結(jié)點的孩孩子、雙親、兄弟：樹中某個結(jié)點的各子樹的根稱為該結(jié)點的孩子；相應(yīng)地該結(jié)點就稱為其孩子的雙親；具有相同雙親的結(jié)點稱子；相應(yīng)地該結(jié)點就稱為其孩子的雙親；具有相同雙親的結(jié)點稱為兄弟。為兄弟。第五章第五章 數(shù)據(jù)組織與多媒體數(shù)據(jù)組織與多媒體 結(jié)點的度：一個結(jié)點所擁有的子樹的個數(shù)。結(jié)點的度：一個結(jié)點所擁有的子樹的個數(shù)。 葉結(jié)點、分支結(jié)點：度為葉結(jié)點、分支結(jié)點：度為0的結(jié)點稱為葉結(jié)點（終端結(jié)點）。度的結(jié)點稱為葉結(jié)點（終端結(jié)點）。度不為不為0的結(jié)點稱為分支結(jié)點（非終端結(jié)點）。的結(jié)點稱為分支結(jié)點（非終端結(jié)點）。結(jié)點的層數(shù)：規(guī)定樹的根結(jié)

14、點的層數(shù)為結(jié)點的層數(shù)：規(guī)定樹的根結(jié)點的層數(shù)為1，其他任何結(jié)點的層數(shù)，其他任何結(jié)點的層數(shù)等于它雙親結(jié)點的層數(shù)加等于它雙親結(jié)點的層數(shù)加1。樹的深度：一棵樹的葉結(jié)點的最大層數(shù)稱為樹的深度。樹的深度：一棵樹的葉結(jié)點的最大層數(shù)稱為樹的深度。AEIJBE ECDI I I IKHGFAEA ADACDA第五章第五章 數(shù)據(jù)組織與多媒體數(shù)據(jù)組織與多媒體 樹的存儲結(jié)構(gòu)樹的存儲結(jié)構(gòu) 順序存儲結(jié)構(gòu)順序存儲結(jié)構(gòu)可以用一組連續(xù)的存儲單元來存放樹可以用一組連續(xù)的存儲單元來存放樹中的結(jié)點（如完全二叉樹由于其結(jié)構(gòu)上的特點，通常中的結(jié)點（如完全二叉樹由于其結(jié)構(gòu)上的特點，通常用順序結(jié)構(gòu)方式存儲）。用順序結(jié)構(gòu)方式存儲）。鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)

15、構(gòu)鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)用鏈建立樹中結(jié)點之間的關(guān)系。鏈表中用鏈建立樹中結(jié)點之間的關(guān)系。鏈表中的各結(jié)點的構(gòu)成如下圖。的各結(jié)點的構(gòu)成如下圖。第五章第五章 數(shù)據(jù)組織與多媒體數(shù)據(jù)組織與多媒體樹結(jié)點樹結(jié)點左子樹指針左子樹指針右子樹指針右子樹指針ABCDEF頭指針頭指針二二 叉的存儲示意圖叉的存儲示意圖第五章第五章 數(shù)據(jù)組織與多媒體數(shù)據(jù)組織與多媒體5.2文件結(jié)構(gòu)文件結(jié)構(gòu) 文件是一個邏輯上具有完整意義的一組相關(guān)數(shù)據(jù)的有序集合。文件是一個邏輯上具有完整意義的一組相關(guān)數(shù)據(jù)的有序集合。文件結(jié)構(gòu)可分為邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)兩種。文件結(jié)構(gòu)可分為邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)兩種。 文件中的數(shù)據(jù)由兩大部分構(gòu)成，前半部分是描述文件自身和如文件中的

16、數(shù)據(jù)由兩大部分構(gòu)成，前半部分是描述文件自身和如何理解后面的數(shù)據(jù)的有關(guān)信息，后半部分是存入的具體數(shù)據(jù)。何理解后面的數(shù)據(jù)的有關(guān)信息，后半部分是存入的具體數(shù)據(jù)。前半部分描述文件的信息隨文件類型的不同，其結(jié)構(gòu)和信息的前半部分描述文件的信息隨文件類型的不同，其結(jié)構(gòu)和信息的多少不相同。這正是不同類型的文件需要用不同的工具軟件來多少不相同。這正是不同類型的文件需要用不同的工具軟件來讀寫的原因。讀寫的原因。文件自身信息的描述如：文件名，文件長度，文件的開始位置等 文件中的數(shù)據(jù)5.2.1文件的邏輯結(jié)構(gòu)文件的邏輯結(jié)構(gòu) 文件的邏輯結(jié)構(gòu)是指文件的外部組織形式，即從用戶角度看文件的邏輯結(jié)構(gòu)是指文件的外部組織形式，即從用

17、戶角度看到的文件中數(shù)據(jù)的組織形式，用戶以這種形式存取、檢索和加工到的文件中數(shù)據(jù)的組織形式，用戶以這種形式存取、檢索和加工有關(guān)信息。有關(guān)信息。 邏輯結(jié)構(gòu)有兩種形式：流式文件和記錄式文件邏輯結(jié)構(gòu)有兩種形式：流式文件和記錄式文件第五章第五章 數(shù)據(jù)組織與多媒體數(shù)據(jù)組織與多媒體1 流式文件流式文件 它是有序字節(jié)的集合，構(gòu)成文件的基本單位是字節(jié)，所以也稱為它是有序字節(jié)的集合，構(gòu)成文件的基本單位是字節(jié)，所以也稱為字節(jié)流文件，文件的長度為文件所包含的字節(jié)個數(shù)。流式文件無字節(jié)流文件，文件的長度為文件所包含的字節(jié)個數(shù)。流式文件無結(jié)構(gòu)，且管理簡單，用戶可以方便地對其進(jìn)行操作。結(jié)構(gòu)，且管理簡單，用戶可以方便地對其進(jìn)行

18、操作。2 記錄式文件記錄式文件 它是一組有序記錄的集合，構(gòu)成文件的基本單位是記錄。記錄式它是一組有序記錄的集合，構(gòu)成文件的基本單位是記錄。記錄式文件可把記錄按各種不同的方式排列，以便于用戶對文件中的記文件可把記錄按各種不同的方式排列，以便于用戶對文件中的記錄進(jìn)行修改、追加、查找和管理。記錄可以是定長的，也可以是錄進(jìn)行修改、追加、查找和管理。記錄可以是定長的，也可以是變長的。記錄的長度可以短到變長的。記錄的長度可以短到1個字符，長到一個文件，這取決個字符，長到一個文件，這取決于系統(tǒng)設(shè)計人員的確定。于系統(tǒng)設(shè)計人員的確定。3 讀寫方式讀寫方式 讀寫方式有順序讀寫和隨機(jī)讀寫。順序讀寫就是按數(shù)據(jù)元素之間

19、讀寫方式有順序讀寫和隨機(jī)讀寫。順序讀寫就是按數(shù)據(jù)元素之間的邏輯順序來讀寫；隨機(jī)讀寫是可以根據(jù)用戶指定的條件讀取指的邏輯順序來讀寫；隨機(jī)讀寫是可以根據(jù)用戶指定的條件讀取指定的數(shù)據(jù)元素，如，對記錄文件可以通過指定記錄號來讀寫指定定的數(shù)據(jù)元素，如，對記錄文件可以通過指定記錄號來讀寫指定的記錄。的記錄。第五章第五章 數(shù)據(jù)組織與多媒體數(shù)據(jù)組織與多媒體5.2.2磁盤空間的組織磁盤空間的組織 磁盤是塊設(shè)備，即整個磁盤空間被劃分成若干個大小相等的塊磁盤是塊設(shè)備，即整個磁盤空間被劃分成若干個大小相等的塊來進(jìn)行管理，每一塊由一個或多個扇區(qū)構(gòu)成來進(jìn)行管理，每一塊由一個或多個扇區(qū)構(gòu)成稱為簇。塊的稱為簇。塊的位置通過（

20、柱面號，磁頭號，扇區(qū)號）三維的坐標(biāo)來標(biāo)識，此位置通過（柱面號，磁頭號，扇區(qū)號）三維的坐標(biāo)來標(biāo)識，此坐標(biāo)稱為塊的地址。坐標(biāo)稱為塊的地址。計算機(jī)對磁盤的讀寫也是按塊（稱為簇）來進(jìn)行的，每次從磁盤計算機(jī)對磁盤的讀寫也是按塊（稱為簇）來進(jìn)行的，每次從磁盤中讀寫一個簇。隨磁盤系統(tǒng)的不同，簇的大小有所不同。有中讀寫一個簇。隨磁盤系統(tǒng)的不同，簇的大小有所不同。有1個個簇等于簇等于1個扇區(qū)，有個扇區(qū)，有1個簇等于個簇等于2個扇區(qū)的，現(xiàn)代的大容量磁盤有個扇區(qū)的，現(xiàn)代的大容量磁盤有一個簇等于一個簇等于8個扇區(qū)的。系統(tǒng)對每個簇也進(jìn)行編號（地址），其個扇區(qū)的。系統(tǒng)對每個簇也進(jìn)行編號（地址），其編號用（柱面號，磁頭號，

21、扇區(qū)號）三維的坐標(biāo)來表示。編號用（柱面號，磁頭號，扇區(qū)號）三維的坐標(biāo)來表示。 當(dāng)要對磁盤中的文件讀寫時，通過確定文件在磁盤中存放的簇當(dāng)要對磁盤中的文件讀寫時，通過確定文件在磁盤中存放的簇號地址（柱面號，磁頭號，扇區(qū)號），文件系統(tǒng)就可以準(zhǔn)確地號地址（柱面號，磁頭號，扇區(qū)號），文件系統(tǒng)就可以準(zhǔn)確地讀到所要的文件。因此磁盤是一種可直接存取的設(shè)備。讀到所要的文件。因此磁盤是一種可直接存取的設(shè)備。第五章第五章 數(shù)據(jù)組織與多媒體數(shù)據(jù)組織與多媒體5.2.3文件的物理結(jié)構(gòu)文件的物理結(jié)構(gòu) 由于對磁盤的讀寫是按塊（簇）進(jìn)行，所以文件在邏輯上也必由于對磁盤的讀寫是按塊（簇）進(jìn)行，所以文件在邏輯上也必須劃分成若干個塊

22、，每個塊與磁盤物理塊大小相同。須劃分成若干個塊，每個塊與磁盤物理塊大小相同。文件的物理結(jié)構(gòu)是指文件在物理設(shè)備上的存放方法。文件的物理文件的物理結(jié)構(gòu)是指文件在物理設(shè)備上的存放方法。文件的物理結(jié)構(gòu)決定了文件中數(shù)據(jù)在存儲設(shè)備上的存放形式和位置。在磁結(jié)構(gòu)決定了文件中數(shù)據(jù)在存儲設(shè)備上的存放形式和位置。在磁盤系統(tǒng)中，文件中數(shù)據(jù)的邏輯塊號到物理塊號的轉(zhuǎn)換是由文件盤系統(tǒng)中，文件中數(shù)據(jù)的邏輯塊號到物理塊號的轉(zhuǎn)換是由文件的物理機(jī)構(gòu)決定的。此外，文件的讀寫方式也與文件的物理結(jié)的物理機(jī)構(gòu)決定的。此外，文件的讀寫方式也與文件的物理結(jié)構(gòu)有關(guān)。構(gòu)有關(guān)。常見的文件物理結(jié)構(gòu)有連續(xù)結(jié)構(gòu)、鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)、索引結(jié)構(gòu)和常見的文件物理結(jié)構(gòu)有連

23、續(xù)結(jié)構(gòu)、鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)、索引結(jié)構(gòu)和Hash結(jié)構(gòu)。連續(xù)結(jié)構(gòu)即用連續(xù)的若干個物理塊來存放文件，物理塊結(jié)構(gòu)。連續(xù)結(jié)構(gòu)即用連續(xù)的若干個物理塊來存放文件，物理塊的個數(shù)是事先根據(jù)文件的大小確定好的；鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)即文件存儲的個數(shù)是事先根據(jù)文件的大小確定好的；鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)即文件存儲的物理塊之間通過指針來鏈接，需要一塊分配一塊；索引結(jié)構(gòu)的物理塊之間通過指針來鏈接，需要一塊分配一塊；索引結(jié)構(gòu)是通過建立索引文件來確定文件所在的各物理塊；是通過建立索引文件來確定文件所在的各物理塊；Hash結(jié)構(gòu)是結(jié)構(gòu)是通過一個稱為函數(shù)的計算機(jī)公式，根據(jù)所給定的參數(shù)來直接確通過一個稱為函數(shù)的計算機(jī)公式，根據(jù)所給定的參數(shù)來直接確定文件所在的各物理塊。定

24、文件所在的各物理塊。第五章第五章 數(shù)據(jù)組織與多媒體數(shù)據(jù)組織與多媒體5.3多媒體多媒體5.3.1多媒體的概念多媒體的概念1.媒體媒體媒體媒體中間介質(zhì)，中間承載物，在此指信息與人之間中間介質(zhì)，中間承載物，在此指信息與人之間的信息承載體。國際電報電話咨詢委員會（的信息承載體。國際電報電話咨詢委員會（CCITT)對媒體分類：對媒體分類：感覺媒體（感覺媒體（Perception Medium) 指能直接作用人的感觀，使人能直接感覺的媒體。文指能直接作用人的感觀，使人能直接感覺的媒體。文字、聲音、圖像、動畫等。字、聲音、圖像、動畫等。第五章第五章 數(shù)據(jù)組織與多媒體數(shù)據(jù)組織與多媒體表示媒體（表示媒體（Rep

25、resentation Medium) 表示媒體是為了能有效地加工、處理、存儲和傳輸感覺媒體之目表示媒體是為了能有效地加工、處理、存儲和傳輸感覺媒體之目的而人為研究、構(gòu)造出來的媒體。如文本編碼、圖象編碼等。的而人為研究、構(gòu)造出來的媒體。如文本編碼、圖象編碼等。表現(xiàn)媒體（表現(xiàn)媒體（Presentation Medium) 表現(xiàn)媒體是指用于感覺媒體和通信的電信號之間轉(zhuǎn)換用的一類媒表現(xiàn)媒體是指用于感覺媒體和通信的電信號之間轉(zhuǎn)換用的一類媒體。它分為兩種：輸入表現(xiàn)媒體和輸出表現(xiàn)媒體。如鍵盤、攝體。它分為兩種：輸入表現(xiàn)媒體和輸出表現(xiàn)媒體。如鍵盤、攝像機(jī)、話筒、顯示器、打印機(jī)等。像機(jī)、話筒、顯示器、打印機(jī)等

26、。存儲媒體（存儲媒體（Storage Medium) 存儲表示媒體的物理媒體。如磁盤、光盤等。存儲表示媒體的物理媒體。如磁盤、光盤等。傳輸媒體（傳輸媒體（Transmission Medium) 用來將表示媒體從一處傳送到另一處的物理媒體。如雙絞線、光用來將表示媒體從一處傳送到另一處的物理媒體。如雙絞線、光纖等。纖等。2.媒體元素媒體元素媒體元素是指在媒體應(yīng)用中表示信息的感覺媒體。最常見的媒體有媒體元素是指在媒體應(yīng)用中表示信息的感覺媒體。最常見的媒體有：文本、圖形、聲音、動畫、視頻等。：文本、圖形、聲音、動畫、視頻等。1）文本（）文本（text)指各種文字或符號。對文本的描述可以通過字體、格式

27、、大小、位指各種文字或符號。對文本的描述可以通過字體、格式、大小、位置、顏色等屬性進(jìn)行。置、顏色等屬性進(jìn)行。2）圖形（）圖形（graphic)指由點、線、面、體的幾何元素構(gòu)成的黑白或彩色的幾何圖形。幾指由點、線、面、體的幾何元素構(gòu)成的黑白或彩色的幾何圖形。幾何元素通常用矢量表示。矢量圖形是以一組描述點、線、面、體何元素通常用矢量表示。矢量圖形是以一組描述點、線、面、體等大小形狀、位置及維數(shù)的指令形式存在的，通過讀取這些指令等大小形狀、位置及維數(shù)的指令形式存在的，通過讀取這些指令并將其轉(zhuǎn)化成屏幕的形狀和顏色。并將其轉(zhuǎn)化成屏幕的形狀和顏色。第五章第五章 數(shù)據(jù)組織與多媒體數(shù)據(jù)組織與多媒體第五章第五章

28、 數(shù)據(jù)組織與多媒體數(shù)據(jù)組織與多媒體3）圖像（）圖像（image) 用像素的矩陣排列形式表示的媒體元素。所謂像素（用像素的矩陣排列形式表示的媒體元素。所謂像素（pixel)就是就是平面（或顯示器）上的一個點。一個像素可以用若干個二進(jìn)制平面（或顯示器）上的一個點。一個像素可以用若干個二進(jìn)制位表示。如黑白圖像用位表示。如黑白圖像用18個二進(jìn)制位表示，彩色圖像用個二進(jìn)制位表示，彩色圖像用432個位表示。個位表示。 由于圖像的數(shù)據(jù)量非常大，通常圖像在保存時都經(jīng)過壓縮處理。由于圖像的數(shù)據(jù)量非常大，通常圖像在保存時都經(jīng)過壓縮處理。因此，圖像文件有許多格式，常見的格式有：因此，圖像文件有許多格式，常見的格式有

29、：BMP、JPG、GIF、TIF等。等。4）音頻（）音頻（audio) 各種聲音和音響效果。它可以通過數(shù)字化和合成兩種方法獲得各種聲音和音響效果。它可以通過數(shù)字化和合成兩種方法獲得。聲音文件也有許多格式，常見的有：。聲音文件也有許多格式，常見的有：WAV、MP3、MID/MIDI5）視頻（）視頻（video)若干有聯(lián)系的靜態(tài)圖像連續(xù)播放形成的，是一種運(yùn)動圖若干有聯(lián)系的靜態(tài)圖像連續(xù)播放形成的，是一種運(yùn)動圖像。常見的視頻文件格式有：像。常見的視頻文件格式有：AVI、MPG、VOB6）動畫（）動畫（animation)它也是一種運(yùn)動圖像。它與視頻的最大區(qū)別在于其每一幅靜態(tài)圖像它也是一種運(yùn)動圖像。它與

30、視頻的最大區(qū)別在于其每一幅靜態(tài)圖像是人工畫出來的。它實質(zhì)上也是一種視頻圖像。是人工畫出來的。它實質(zhì)上也是一種視頻圖像。第五章第五章 數(shù)據(jù)組織與多媒體數(shù)據(jù)組織與多媒體第五章第五章 數(shù)據(jù)組織與多媒體數(shù)據(jù)組織與多媒體3.多媒體（多媒體（Multimedia)多媒體多媒體信息用文本、聲音、圖形信息用文本、聲音、圖形/圖象、動畫、視頻圖象、動畫、視頻等多種媒體元素綜合地展現(xiàn)。等多種媒體元素綜合地展現(xiàn)。融合了能夠同時獲取、處理、編輯、存儲和表達(dá)兩種以融合了能夠同時獲取、處理、編輯、存儲和表達(dá)兩種以上不同類型信息媒體技術(shù)，將信息用包括文本、聲音上不同類型信息媒體技術(shù)，將信息用包括文本、聲音、圖形、圖形/圖象

31、、動畫、視頻等多種信息媒體綜合地展圖象、動畫、視頻等多種信息媒體綜合地展現(xiàn)。多媒體本質(zhì)上是一種綜合多種信息媒體展現(xiàn)信息現(xiàn)。多媒體本質(zhì)上是一種綜合多種信息媒體展現(xiàn)信息的技術(shù)。的技術(shù)。第五章第五章 數(shù)據(jù)組織與多媒體數(shù)據(jù)組織與多媒體4.多媒體的特性：多媒體的特性：l信息媒體的多樣性；信息媒體的多樣性；l信息處理的集成性；信息處理的集成性；l信息交流、傳播、處理的交互性；信息交流、傳播、處理的交互性；l信息處理、存儲、傳輸上的數(shù)字化；信息處理、存儲、傳輸上的數(shù)字化；l信息展現(xiàn)的實時性和協(xié)同性。信息展現(xiàn)的實時性和協(xié)同性。5.多媒體與傳統(tǒng)媒體的區(qū)別多媒體與傳統(tǒng)媒體的區(qū)別l模擬與數(shù)字的區(qū)別；模擬與數(shù)字的區(qū)別

32、；l交流與傳播上的可交互區(qū)別；交流與傳播上的可交互區(qū)別；第五章第五章 數(shù)據(jù)組織與多媒體數(shù)據(jù)組織與多媒體5.3.2超文本超文本/超媒體超媒體1.超文本的概念超文本的概念在文本頁面之間建立了從文本到頁面的超級鏈接在文本頁面之間建立了從文本到頁面的超級鏈接這些媒體由超文本組成，超媒體可超文本超文本在文本頁面之間建立了從文本到頁面的超鏈接超媒體超媒體 .超鏈接超鏈接第五章第五章 數(shù)據(jù)組織與多媒體數(shù)據(jù)組織與多媒體2.超媒體的概念超媒體的概念 Web頁是多媒體頁面，在多媒體頁面上建立了從一種頁是多媒體頁面，在多媒體頁面上建立了從一種媒體到另一種媒體的超級鏈接。媒體到另一種媒體的超級鏈接。 圖圖 形形 聲音

33、聲音 文本文本 視頻視頻第五章第五章 數(shù)據(jù)組織與多媒體數(shù)據(jù)組織與多媒體 超文本超文本/超媒體的真正含義是建立超媒體的真正含義是建立“超鏈超鏈接接”，它是描述計算機(jī)中的文件（或內(nèi)容），它是描述計算機(jī)中的文件（或內(nèi)容）的組織方法。它以的組織方法。它以節(jié)點節(jié)點（ Web頁）和頁）和鏈鏈構(gòu)成構(gòu)成信息網(wǎng)絡(luò)信息網(wǎng)絡(luò)，通過在網(wǎng)絡(luò)上的操作，超文本，通過在網(wǎng)絡(luò)上的操作，超文本/超超媒體系統(tǒng)以非線性方式為用戶提供了組織、媒體系統(tǒng)以非線性方式為用戶提供了組織、存儲和檢索信息的能力。存儲和檢索信息的能力。第五章第五章 數(shù)據(jù)組織與多媒體數(shù)據(jù)組織與多媒體3. 超文本超文本/超媒體的組成及特點超媒體的組成及特點超文本超文本

34、/超媒體包括節(jié)點、鏈和網(wǎng)絡(luò)三要素超媒體包括節(jié)點、鏈和網(wǎng)絡(luò)三要素節(jié)點節(jié)點 節(jié)點是表達(dá)信息的基本單位，是圍繞一個特定主題組節(jié)點是表達(dá)信息的基本單位，是圍繞一個特定主題組織起來的數(shù)據(jù)集合。它是一種可以被激活的材料（如織起來的數(shù)據(jù)集合。它是一種可以被激活的材料（如 Web頁），可以在其中嵌人鏈，使它能與網(wǎng)絡(luò)中的其頁），可以在其中嵌人鏈，使它能與網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點鏈接。他節(jié)點鏈接。第五章第五章 數(shù)據(jù)組織與多媒體數(shù)據(jù)組織與多媒體 鏈鏈 鏈?zhǔn)且粋€節(jié)點指向另一個節(jié)點的指針，用以表示被鏈鏈?zhǔn)且粋€節(jié)點指向另一個節(jié)點的指針，用以表示被鏈接的兩個節(jié)點之間的關(guān)系。它是實現(xiàn)不同節(jié)點之間信接的兩個節(jié)點之間的關(guān)系。它是實現(xiàn)不同

35、節(jié)點之間信息組織的關(guān)鍵。一個息組織的關(guān)鍵。一個 鏈由鏈源、鏈縮和它的屬性構(gòu)成鏈由鏈源、鏈縮和它的屬性構(gòu)成。 鏈源鏈源鏈的起始點，即導(dǎo)致節(jié)點信息遷移的起點。它鏈的起始點，即導(dǎo)致節(jié)點信息遷移的起點。它可以是熱字、熱區(qū)、圖符等。可以是熱字、熱區(qū)、圖符等。 鏈縮鏈縮鏈的目的地（節(jié)點），即鏈指示的對象。通常鏈的目的地（節(jié)點），即鏈指示的對象。通常通過通過URL表示。表示。 鏈的屬性鏈的屬性對鏈的描述，有類型、版本、權(quán)限等。對鏈的描述，有類型、版本、權(quán)限等。第五章第五章 數(shù)據(jù)組織與多媒體數(shù)據(jù)組織與多媒體網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò) 超文本超文本/超媒體中的節(jié)點和鏈構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)，它超媒體中的節(jié)點和鏈構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)，它是一個有向圖。節(jié)

36、點看成是對單一概念或思想是一個有向圖。節(jié)點看成是對單一概念或思想的表達(dá)，而節(jié)點之間的鏈則表示了概念或思想的表達(dá)，而節(jié)點之間的鏈則表示了概念或思想之間的語義關(guān)系。之間的語義關(guān)系。 超文本超文本/超媒體系統(tǒng)本質(zhì)上是信息（或知超媒體系統(tǒng)本質(zhì)上是信息（或知識）的組織和表示方法識）的組織和表示方法第五章第五章 數(shù)據(jù)組織與多媒體數(shù)據(jù)組織與多媒體4. 超文本超文本/超媒體系統(tǒng)中的導(dǎo)航超媒體系統(tǒng)中的導(dǎo)航 超文本超文本/超媒體是一交互式信息呈現(xiàn)系統(tǒng)。在每個節(jié)點超媒體是一交互式信息呈現(xiàn)系統(tǒng)。在每個節(jié)點面前，用戶都面臨面前，用戶都面臨“我在哪里？我在哪里？”，“我下一步該到我下一步該到哪里去？哪里去？”，或，或“怎

37、么做？怎么做？”，“做什么？做什么？”的問題的問題。用戶需要不斷做出決定，選擇下一個路徑。但由于。用戶需要不斷做出決定，選擇下一個路徑。但由于系統(tǒng)信息量大，鏈接關(guān)系復(fù)雜，用戶容易產(chǎn)生系統(tǒng)信息量大，鏈接關(guān)系復(fù)雜，用戶容易產(chǎn)生“迷路迷路”問題。需要系統(tǒng)給予幫助。問題。需要系統(tǒng)給予幫助。 導(dǎo)航就是通過導(dǎo)航工具為讀者提供一個支持環(huán)境，使導(dǎo)航就是通過導(dǎo)航工具為讀者提供一個支持環(huán)境，使讀者能夠訪問和注釋媒體中的信息，創(chuàng)建他們自己走讀者能夠訪問和注釋媒體中的信息，創(chuàng)建他們自己走過的路徑，勾畫出他們要去的地方。常見的導(dǎo)航工具過的路徑，勾畫出他們要去的地方。常見的導(dǎo)航工具有：有： 檢索導(dǎo)航；導(dǎo)航圖導(dǎo)航；回撤導(dǎo)航

38、；書簽導(dǎo)航；幫助導(dǎo)航等檢索導(dǎo)航；導(dǎo)航圖導(dǎo)航；回撤導(dǎo)航；書簽導(dǎo)航；幫助導(dǎo)航等第五章第五章 數(shù)據(jù)組織與多媒體數(shù)據(jù)組織與多媒體5.4Windows的的多媒體功能多媒體功能1.可直接使用的多媒體應(yīng)用軟件：可直接使用的多媒體應(yīng)用軟件： Windows在其目錄在其目錄“程序程序” /“附件附件” 中提供了一組可中提供了一組可以錄制、播放音頻、視頻的多媒體應(yīng)用軟件，提供了以錄制、播放音頻、視頻的多媒體應(yīng)用軟件，提供了可以制作和處理圖像的可以制作和處理圖像的“畫圖畫圖”軟件。軟件。 錄音機(jī)錄音機(jī)可以錄制和播放波形文件，具有簡單的聲音可以錄制和播放波形文件，具有簡單的聲音編輯與處理功能。編輯與處理功能。 CD播放器播放器通過通過CD-ROM播放播放CD光盤音樂。光盤音樂。 媒體播放器媒體播放器可以播放可以播放MIDI文件、文件、MPEG文件、文件、CD/VCD、AVI視頻文件。視頻文件。9.0版以后的媒體播放器可版以后的媒體播放器可以播放更多不同格式的媒體文件。以播放更多不同