📚 درس و تست کامپیوتر💻

#برنامه_نویسی همه ی کلمات کلیدی را باید بشناسیم !

#برنامه_نویسی منظور از شناسه ها ، نام هایی است که به متغییر ها و توابع و ... داده میشود . شناسه با کلمات کلیدی فرق دارد ؛ مثلا int a ; در این دستور a ، نام یک شناسه است . نام شناسه در سی پلاس پلاس میتواند تا ۱۰۲۴ کاراکتر باشد ! اولین کاراکتره نام یک شناسه ، الزاما باید یک حرف انگلیسی یا _ ( زیرخط ) باشد کارکترهای بعدی باید حروف ، اعداد یا زیرخط باشند . در نام شناسه ها «نمیتوان» از فاصله خالی (blank یا همان space) استفاده کرد در نام شناسه ها «نمیتوان» از علائم خاص مثل ? یا $ یا ! یا @ یا - و ... استفاده کرد نام شناسه نمیتواند از کلمات کلیدی باشد ؛ کلمات کلیدی مثل if , for و ... نکته : در نام شناسه ها ، از منها - نمیتوان استفاده کرد اما از زیرخط _ میتوان استفاده کرد . مثال : نام های زیر _c , a , first_name , test55 , ali برای نامگذاری شناسه صحیح هستند . اما نام های زیر "X" , m$y , hi!ali , 55reza , a b ، while برای نامگذاری شناسه ها غلط هستند . شناسه ها به دو دسته استاندار و غیر استاندار تقسیم میشوند . شناسه های غیراستاندارد مثلا در همین دستور int a ؛ شناسه a غیر استاندارد است اما شناسه های استاندارد کلماتی هستند که توسط کامپایلر برای منظور خاصی استفاده شده اند . مثلا main , cout , cin , sqrt شناسه های استاندارد هستند شناسه های استاندارد و غیر استاندارد را «میتوان» تغییر داد که البته بهتر است شناسه های استاندارد را تغییر ندهیم اما «کلمات کلیدی» را نمیتوان تغییر داد .

#برنامه_نویسی خروجی : خطای کامپایلری دستور undef message # موجب بی اثر شدن تعریف message میشود و کامپایلر در سی اوت دوم message را نمیشناسد !

#ذخیره_فصل_۱۰ #فایل_مستقیم به کمک ساختار فایل مستقیم میتوان تعداد پیگردها جهت دستیابی به یک رکورد را به تعداد ( 1 ) O رساند ، مرتبه (1) O یعنی بدون توجه به اندازه فایل ؛ جهت واکشی یک رکورد دلخواه ، همواره تعداد پیگرد اندک و ثابتی مورد نیاز است . به طور کلی روش های دستیابی دو دسته ترتیبی و تصادفی میباشند ‌. در دستیابی تصادفی رکورد دلخواه با یک بار پیگرد ، واکشی میشود . جهت دستیابی تصادفی دو تکنیک مشخص وجود دارد ؛ ۱-استفاده از شاخص (فصل هشتم کتاب) ۲-درهم سازی یا Hashing « درهم سازی » : به تبدیل کلید به آدرس توسط پردازشی که بر روی کلید انجام میشود ، درهم سازی میگویند . « تابع درهم ساز » : تابع درهم ساز تابعی است که کلیدی را گرفته ، پردازش و یا محاسباتی روی آن انجام داده و آدرس معادل آنرا برمیگرداند . به این تابع مبدل یا نگاشتگر هم میگویند تابع مبدل باید تا حد ممکن کلیدهارا بصورت تصادفی پراکنده و‌توزیع کند انواع تابع درهم ساز : توابع دارای قطعیت : در این توابع هیچ گاه تصادف رخ نمیدهد توابع احتمالی : دو نوع دارد الف : منظم : اگر کلید رکورد اول بیشتر از رکورد دوم باشد و همچنین تصادفی رخ ندهد ، انگاه ادرس رکورد اول بیشتر از آدرس رکورد دوم است ؛ برای فایل های کوچک استفاده میشود ب : توابع درهم ساز : که رکوردهارا بصورت تصادفی و نامنظم در فضای ادرس طبیعی پخش میکنند . نکته : تابع در هم ساز باید باید باید به ازای یک کلید معین ، همان آدرسی را پدید می آورد که در لود اولیه ساخته بود (تابع درهم ساز باید توانایی تکرار داشته باشد ) توابع درهمساز معروف : ۱-مجذور کردن کلید و گرفتن اعداد میانی ۲- تبدیل مبنا ۳- تقسیم ۴-تقسیم چند جمله ای ۵-تا کردن ۶ پرش دادن و جمع کردن . ۷- انتقال دادن ۸- استفاده از XOR ۹- روش انتخاب ارقام کلید « آدرس طبیعی یا حفره »: این آدرس همان جایی است که رکورد مذکور درآن جای میگیرد و به آن آدرس طبیعی یا حفره یا آدرس خانگی میگویند . « تصادف » : اگر کلیدهای مختلف ، آدرس های یکسانی تولید کنند ، تصادف یا collision رخ میدهد شرط تصادف : Ki != Kj && Ai = Aj این یعنی اگر کلیدهای مختلف آدرس یکسان تولید کنند تصادف رخ‌ میدهد . « کلید های مترادف » : به کلیدهایی که در یک آدرس یکسان درهم سازی میشوند مترادف گفته میشود «مهم ترین مسعله Hashing » مسعله تصادف ها و نحوه برطرف کردن آن هاست . تابع درهم سازی کامل : اگر بتوان تابع درهم سازی ساخت که بطور کلی از تصادف جلوگیری کند ، به آن تابع درهم یازی کامل میگویند . که کاری پیچیده و زمان بر است . روش های کاهش تعداد تصادف : ۱-پراکنده کردن رکوردها ( استفاده از تابع درهم ساز بهتر ) : هرچقدر کلیدها در فضای آدرس طبیعی بیشتر پخش شوند ، احتمال تصادف کمتر میشود ۲- استفاده از حافظه اضافی ( رشد خطی فضای آدرس ) : اگر تعداد کمی رکورد را بخواهیم در تعداد‌ زیادی آدرس ذخیره کنیم , تابع درهم ساز ساده تر و احتمال تصادف کمتر میشود . ( این روش مصرف حافظه را بالا میبرد ) ۳-ذخیره بیش از یک رکورد در یک آدرس ( باکت بندی ) : میتوان فایل را به گونه ای پیاده سازی کرد که هر آدرس آن بتواند چند رکورد را در خود ذخیره کند .

««درسنامه و سوالات هنرآموز کامپیوتر»» https://t.me/honaramouz_computer

#ذخیره_فصل_۸ #ساختار_ترتیبی_شاخص_دار عناصر اصلی فایل ترتیبی شاخص دار : ۱ - فایل ترتیبی ۲ - شاخص ۳ - اشاره گرها ۴ - ناحیه سرریزی این ساختار از یک فایل ترتیبی و یک فایل شاخص و اشاره گرها و ناحیه سرریزی تشکیل میشود در فایل ترتیبی شاخص دار ، شاخص روی «کلید اصلی» که همان صفت نظم است پدید می آید . فایل ترتیبی به یک ناحیه سرریزی نیاز دارد تا عملیات ذخیره سازی پس از باز شدن اولیه فایل اصلی در آن ناحیه صورت گیرد . این نوع ساختار از شاخص ( منظور فایل ترتیبی شاخص دار هست ) ، برای سرعت بخشیدن به عملیات واکشی استفاده میشود . ( چون واکشی در فایل ترتیبی بدون شاخص سرعت کمی داشت ) در ساختار ترتیبی شاخص دار ؛ شاخص معمولا بصورت « نامتراکم » است و میتواند بصورت «سخت افزاری یا نرم افزاری » باشد در فایل ترتیبی شاخص دار ، شاخص فقط به رکوردهای داخل ناحیه اصلی اشاره میکند و با داده های موجود در ناحیه سرریزی کاری ندارد ، به همین دلیل این شاخص « ایستا » میباشد و همگام با عملیات ذخیره سازی در فایل ، شاخص اصلاح نمیشود بلکه در هنگام « سازماندهی مجدد » فایل شاخص بازسازی میشود . نکته مهم : « مشکل اصلی در ساختار ترتیبی شاخص دار ؛ مسعله « درج سرریزی ها » میباشد . برای درج سرریزی ها ۳ انتخاب داریم : ۱- میتوان در انتهای هر بلاک در لود اولیه ؛ فضایی را بصورت رزرو کنار گذاشت . ۲- میتوان مشابه فایل تراکنش در ساختار ترتیبی ناحیه سرریزی را در یک فایل جداگانه در نظر گرفت ۳- « بهترین راه » آن است که در همان فایل داده ای فضایی را جهت سرریزی در نظر بگیریم برای تخصیص فضا در همان فایل داده ای دو انتخاب داریم : ۱- اختصاص استوانه هایی در انتهای فایل جهت ناحیه سرریزی ۲- اختصاص شیارهای انتهایی هر استوانه بعنوان ناحیه سرریزی همان استوانه روش های درج رکوردهای سرریزی : ۱ - درج در اولین بلاک جادار در ناحیه سرریزی ۲ - درج با تکنیک جابجایی روش اول ؛ درج در اولین بلاک جادار در ناحیه سرریزی : در این روش رکورد جدید به سادگی در اولین فضای آزاد در ناحیه سرریزی درج میشود و از « رکورد منطقی» قبل از آن ، اشاره گری به سمتش ایجاد میشود . در این روش در انتهای هر رکورد یک اشاره گر وجود دارد که مقدار آن میتواند null باشد روش دوم ؛ درج با روش جابجایی : در این روش درج به گونه ای نجاک میشود که « سریالیتی رکوردها در ناحیه اصلی و سرریزی حفظ میشود » در این روش رکورد جدید ممکن است در ناحیه اصلی یا سرریزی درج شود . در این روش برای هر « بلاک » از « ناحیه اصلی »یک اشاره گر وجود دارد و برای هر « رکورد » از ناحیه سرریزی هم یک اشاره گر وجود دارد طول زنجیر در روش جابجایی بیشتر از روش اول است ولی سریالیتی رکوردها بهتر حفظ میشود نکته : در هر دو تکنیک فایل شاخص «تغییر نمیکند» شاخص در ساختار ترتیبی شاخص دار «فقط بر ناحیه اصلی» ناظر است شاخص در ساختار ترتیبی شاخص دار «ایستا» است . ویژگی های فایل ترتیبی شاخص دار : ۱- عدم تقارن ۲- ایستا بودن شاخص ۳- مسعله درج سرریزی ها و طولانی بودن زنجیره ها این ساختار در مواردی بکار میرود که : ۱ - نیاز به پردازش سریالی فایل ، روی کلید وجود دارد ۲ - عمل واکشی رکوردها بر اساس کلید زیاد انجام‌ میشود ۳ - محیط های ایستا که عمل حذف و درج در آنها به ندرت صورت میگیرد در این ساختار اغلب سطح اول شاخص « نامتراکم » است در این ساختار بلاک های شاخص در یک استوانه قرار میگیرند و ناحیه سرریزی هر استوانه هم در همان استوانه قرار دارد در این ساختار ، فایل اصلی و فایل شاخص بلاک بندی شده و اندازه بلاک ها در هر دو یکسان است .

#ذخیره_فصل_۸ ««« شاخص چند سطحی »»» هنگامی که خود فایل شاخص بزرگ باشد میتوان با چند سطحی کردن شاخص ، سرعت عملیات را افزایش داد تعداد سطوح شاخص را با X نمایش میدهند و از اصطلاحات ایندکس سطح اول ، ایندکس سطح دوم و ... ایندکس سطح X ( که بالاترین سطح است ) استفاده میکنیم به شاخص سطح X سر شاخص یا Top Index یا Master Index گفته میشود اندازه سرشاخص معمولا اندازه یک بلاک است و این اندازه به گونه ای است که نگهداری آن در حافظه اصلی مقرون به صرفه باشد . بلاک های ذخیره کننده سایر سطوح شاخص معمولا « در شیارهای اولین استوانه » یا « در شیار های اول هر استوانه » از فضای فایل ذخیره میشوند . نکته بسیار مهم « شاخص سطح اول میتواند متراکم یا غیر متراکم باشد » « شاخص های سطح دوم به بعد الزاما غیر متراکم هستند » اگر X = 1 باشد ( شاخص یک سطح داشته باشد ) شاخص را « خطی » مینامند . هرچقدر « تعداد سطوح شاخص بیشتر » باشد ؛ تعداد دستیابی به دیسک افزایش میابد و سرعت عملیات کاهش میابد . برای کاهش تعداد سطوح ، باید ظرفیت نشانه روی ( y ) را زیاد کنیم معایب شاخص چندسطحی : ۱- مصرف حافظه بیشتر ۲- در عملیات حذف و درج و بهنگام سازی ؛ ممکن است لازم باشد تمام تمام سطوح تغییر کنند که باعث فزون کاری میشود شاخص چند سطحی برای محیط های « ایستا » که عملیات درج و حذف و بهنگام سازی در آنها کمتر است کاربرد دارد شاخص چند سطحی تقارن دارد شاخص چندسطحی برای محیط های « پویا مناسب نیست »

#ذخیره_فصل_۸ شاخص بر مبنای « کلید و آدرس فیلدها » ساخته میشود شاخص بندی جزو شیوه های دستیابی « تصادفی » است اگر در فایل ایندکس (فایل شاخص) ، صفت خاصه شاخص « کلید اصلی باشد » به آن « شاخص اولیه یا اصلی »میگویند اگر فایل ایندکس بر اساس فیلدی غیر از کلید اصلی ساخته شود ؛ به آن شاخص ثانویه میگویند . طول هر رکورد در «فایل شاخص» برابر است با : R = V + P منظور از P طول اشاره گر هست و V طول مقداره صفت خاصه است شاخص ها به طور «غیرمستقیم» عمل کرده و بدون دستکاری محتویات فایل و جابجا کردن رکوردها ، به فایل نظم و ترتیب میدهند «میتوان» بر روی یک فایل داده ای ، چند شاخص متفاوت ایجاد کرد با «شاخص های چندگانه» میتوان از طریق مسیرهای مختلف به فایل دستیابی پیدا کرد از شاخص برای « واکشی سریع رکوردها » استفاده میشود شاخص در عملیاتی « مثل خواندن تمام رکوردها بصورت پی در پی کاربردی ندارد » « لنگرگاه » : به هر نقطه ای از فایل داده ای اصلی که از مدخل شاخص به آن نشانگر وجود دارد ( به آن اشاره میشود ) لنگرگاه یا anchor point گفته میشود « شاخص متراکم » : اگر هر مدخل فایل شاخص به یک رکورد اشاره کند ؛ شاخص متراکم است ؛ یعنی مثلا تو فایل اصلی ۱۰۰ رکورد داریم و تو فایل شاخص هم ۱۰۰ تا شاخص داریم . پس هر مدخل شاخص به یک رکورد اشاره میکند « شاخص غیر متراکم » : اگر هر مدخل فایل شاخص به گروهی از رکوردها (مثلا یک بلاک) اشاره کند ، شاخص غیر متراکم است . در شاخص «غیر متراکم» فایل داده ای اصلی باید بر اساس فیلد متناظر شاخص مرتب شده باشد تا بتوان رکوردها را دسته بندی کرد یعنی مثلا ۱۰۰ تا رکورد داریم باید بر اساس شماره ، ده تا ده تا دسته بندی کنیم ؛ و هر مدل شاخص به یک گروه ده تایی رکورد اشاره کند . ولی در «شاخص متراکم لزومی ندارد» فایل داده ای مرتب باشد فایل داده ای و فایل شاخص « میتوانند بلاک بندی شده باشند یا نشده باشند » اگر بلاک بندی شده باشند ، معمولا اندازه بلاک شاخص و بلاک فایل داده ای یکسان است در شاخص « نامتراکم » مقدار موجود در فیلد داده هر مدخل ، میتواند «کوچک ترین یا بزرگترین» مقدار در هر گروه رکورد باشد « ظرفیت نشانه روی » : به تعداد مدخل های یک بلاک شاخص ، ظرفیت نشانه روی گفته میشود . که نماد آن y است فرمول y y = B / (V+P) اگه ممیز داشت حد پایین . «شاخص خوشه ساز» : اگر در فایل غیرمتراکم ، مقادیر صفت خاصه شاخص موجود در فایل شاخص تکراری باشند ؛ به این صفت خاصه ، «صفت خوشه ساز» یا clustering index گفته میشود ‌. «شاخص نرم افزاری و سخت افزاری » : اگر در شاخص غیرمتراکم ، گروه بندی بر اساس «تقسیمات منطقی» مثل بلاک باشد ؛ به آن شاخص نرم افزاری میگویند ؛ اگر گروه بندی بر اساس تقسیمات فیزیکی مثل سکتور و شیار و استوانه باشد ؛ به آن شاخص بندی سخت افزاری میگویند شاخص را میتوان به دو دسته تقسیم کرد : ۱- شاخص روی صفت خاصه غیر کلید ؛ که در این مدل ، چون فیلد غیر کلید ممکن است تکراری باشد ، شاخص غیر متراکم بوده و میتواند بصورت شاخص خوشه ساز باشد ۲- شاخص روی صفت خاصه کلید ؛ اگر روی کلید اصلی باشد معمولا « غیر متراکم » است ( چون فایل اصلی بر اساس کلیذ اصلی مرتب است) و اگر بر اساس کلید ثانویه باشد معمولا « متراکم » است ( چون فایل اصلی بر اساس کلید ثانویه نامرتب است) اگر حافظه اصلی به اندازه کافی دراختیار باشد باید فایل شاخص را در حافظه اصلی قرار داد به کمک شاخص گذاری «میتوان» روی فایل پایلی که بر اساس هیچ فیلدی مرتب نیست و اندازه رکوردهای آن یکسان نیستند ، سرعت عملیات جست و جو را افزایش داد . اگر فایل شاخص به قدری بزرگ باشد که نتوان آنرا در حافظه اصلی جای داد ؛ باید آنرا در حافظه دیسک قرار دهیم . مشکلات بزرگ بودن و قرار دادن فایل شاخص در دیسک : ۱ - جست و جوی باینری در شاخص ؛ بجای آنکه در حافظه اصلی انجام گیرد ، در دیسک انجام شود و این جست و جو چندان سریع تر از جست و جوی باینری خوده فایل داده ای نیست ۲ - عمل مرتب سازی رکوردهای فایل شاخص ( بر اثر حذف و درج ) نیاز به جابجایی رکوردها در دیسک دارد و این عمل میلیون ها بار کندتر از همین عمل در حافظه اصلی است نکته حتی اگر شاخص در حافظه اصلی هم انجام نشود باز هم استفاده از آن مزایای زیادی دارد : ۱- به کمک شاخص « میتوان » جست و جوی دودویی را برای فایلی با «رکوردهای طول متغیر» استفاده کرد ۲- چون حجم فایل شاخص کوچکتر از فایل داده ای است ؛ مرتب سازی و دستکاری فایل شاخص زمان کمتری میبرد ۳- اگر رکورد های فایل داده ای در جای خود مستقر و غیرقابل جابجایی هستند ؛ به کمک شاخص میتوان آنها را بصورت مجازی جابجا کرد ۴- به کمک شاخص چندگانه میتوان دیدی چندگانه از یک فایل پدید آورد

اطلاعات عمومی : نامزد جایزه نوبل ادبیات و پدر داستان نویسی معاصر ایران کیست؟ 1 محمد معین 2 محمدعلی جمال زاده ✅ 3 میرزا محمدخان قزوینی 4 غالمحسین یوسفی

#ذخیره_فصل۷_ویژگی های_ساختار_ترتیبی ساختار ترتیبی برای فایل های استاتیکی که مرتب بودن در آنها مهم است مفید میباشد یعنی مواردی که تعداد رکوردهای کمی در یک زمان به فایل اضافه میشود مثل راهنمای تلفن ؛ راهنمای کد پستی و ... لیست گیری به ترتیب رکورد ها و یافتن رکورد بعدی سریع است اضافه کردن رکورد سریع است اگر تعداد زیادی رکورد اضافه کنیم به سمت فایل پایل میل میکند و کارایی خود را از دست میدهد برای محاسبه میانگین یا جمع یک فیلد ؛ مزیتی نسبت به فایل پایل ندارد در فایل ترتیبی عملیات اشتراک و اجتماع دوفایل ، سریعتر از فایل پایل صورت میگیرد فایل ترتیبی بدون شاخص برای یک فایل بزرگ که عملیات درج و حذف درآن زیاد صورت میگیرد مناسب « نیست » هنگامی که رکوردهای زیادی واکشی میشوند ساختار ترتیبی چندان مناسب نیست ( ساختار ترتیبی شاخص دار مناسب است )

#فایل_ترتیبی_سازماندهی_فایل TY : (n+o) × R/t' + T sort(o) + (n+o-d) × R/t'

#فایل_ترتیبی_خواندن_کل_فایل عملیات خواندن کل فایل در فایل ترتیبی اگر بصورت پی در پی باشد تفاوتی با فایل پایل ندارد TXseq : (n+o) × R/t' عملیات خواندن کل فایل ترتیبی بصورت سریال : TXser: T sort(o) + (n+o) × R/t'

#فایل_ترتیبی_عملیات_بهنگام_سازی در فایل ترتیبی عمل بهنگام سازی به دو صورت درجا و برون از جا صورت میگیرد در فایل ترتیبی اگر عملیات بهنگام سازی بر روی فیلد غیر کلید باشد ؛ میتوان آنرا بصورت « درجا » انجام داد فرمول Tu in : TF + 2r اگر عملیات بهنگام سازی روی فیلد کلید باشد ؛ باید آن را بصورت « برون از جا » انجام داد فرمول Tu out: TD + TI اگر رکورد مورد اصلاح در ناحیه سرریزی باشد ، دیگر فرقی نمیکند کلید باشد یا نباشد ؛ به هر حال عملیات اصلاح بصورت « درجا » است و TF + 2r زمان میبرد در عملیات اصلاح (بهنگام سازی) در فایل ترتیبی ، طول رکورد تغییری نمیکند

#ذخیره_فصل_۶ فایل ها میتوان را به دو دسته متراکم و غیر متراکم تقسیم کرد : متراکم و غیر متراکم فایل متراکم : همه فیلد ها در تمام رکوردها مقدار دارند مثل پایل ( طول رکورد متغییر - غیر ثابت مکان ) فایل غیرمتراکم : در بعضی رکوردها ، مقادیر بعضی فایل ها ناشناخته یا خالی است . مثل فایل ترتیبی ( طول رکورد ثابت - غیر ثابت مکان)

#ذخیره_فصل_۶ اگر پس از اصلاح رکورد ؛ « طول رکورد تغییر نکند » ، میتوان از بهنگام سازی درجا استفاده کرد اگر پس از اصلاح رکورد ؛ « طول رکورد تغییر کند » از روش بهنگام سازی برون جا استفاده میشود

#ذخیره_فصل_۶ روش فشرده سازی ماتریس بیتی : فقط برای کاهش « افزونگی طبیعی » کاربرد دارد ان تکنیک هنگامی کاربرد دارد که : «فقره اطلاع تکرار شونده داشته باشیم » و «مقادیر صفت خاصه تکراری ؛ از یک مجموعه محدود انتخاب شوند »