第3章 高级数据模型02(时态 空间).ppt

1.为了解决关系数据模型有哪些不足而需要引入对象数据模型？ 2.建立对象数据模型通常有哪两种途径？ 3.面向对象程序设计的基本思想何主要特点是什么？ 4.面向对象数据模型中对象与文字、类与接口的区别与联系是什么？ 5.对象关系数据模型是通过怎样方式突破1NF限制的？ 6.对象关系数据模型中的“关系”与关系数据模型中的“关系表”有何异同？ 7.什么是时态数据的“用户时间”、“有效时间”和“事务时间”？ 思考讨论题 8.简述“历史数据库”、“回滚数据库”和“双时态数据库”基本概念。 9.什么是双时态关系数据模型BCDM？ 10.在进行时态数据查询时，TSQL2具有那些基本功能？ 11.简述空间数据基本类型。 12 怎样描述空间数据对象的位置关系？ 13.简述空间索引中数据近似的基本形式。 14.简述R树的构建和操作操作。 思考讨论题 重叠部分：（A1,B1）, （A1,B2）（A1,B3），（B1,A2），（B1,A3），……。 在上面的重叠栏中，二元组的第一项覆盖第二项。 3.4.1 数据类型与操作 空间点索引技术主要是基于二叉树的索引，主要代表为KD-树和KDB-树。KD-树是由Bentley于1975年提出的一种k≥2维的二叉查询树（BST）技术。与常规二叉树索引不同，KD-树的每个结点表示j维空间中的一个点，而且树的每一层都根据该层的识别器（discriminator）做出分枝决策。第j层的识别器定义如下：j mod k，其中根结点所在层为第0层，根结点的子结点所在层为第1层，余下依次类推。 3.4.1 空间点索引 1. KD-树 KD-树是一种基于二叉查询树（BST）的处理k（≥2）维空间点数据索引技术，其特点是树中每个结点都表示k维空间中一个点。分辨器（discriminator）是KD-树的基本概念，在KD-树中规定根结点位于第0层，根结点的子结点位于第1层，以此类推。KD-树分辨器实际上是层数i的函数d（i）= i mod（k），KD-树中每一层都依赖于其父结点层分辨器做出自身相应的决策分枝 3.4.1 空间点索引 （1）KD-树构建 KD-树或者是一棵空树，或者是一棵由第一层开始满足下述条件的二叉树（其中“d”表示相应父结点层的分辨器取值）： ●当其左子树非空时，该子树中所有结点的第d维坐标都小于其父结点第d维坐标值； ●当其右子树非空时，该子树所有结点第d维坐标都大于或等于其父结点第d维坐标值。 ●相应结点的左右子树也是KD-树。 3.4.1 空间点索引 上述条件相当于对k维空间中区域Ek不断通过平行于某个坐标面的平面对Ek进行逐次剖分，同时，取定一个正整数阈值α，当剖分子区域中数据点个数小于或等于时，剖分终止。例如，设k=2，d（0）= 1 mod（2）=0，d（1）= 1 mod（2）=1，d（2）= 2 mod（2）=0，d（3）= 3 mod（2）=1，……。通常可设0表示x轴，1表示y轴，则此时应当分别用平行与两个坐标轴的直线对数据区域进行交替剖分。 3.4.1 空间点索引 相应基于2叉树的kd-树索引构造如图3-29所示。其中，圆形结点表示非叶结点，用以记录剖分的坐标值；矩形结点表示叶结点，用以记录剖分区域中数据。对于剖分线上数据点，竖直剖分线上的属于左部区域（左子树），水平剖分线上的属于下部区域（右子树）。 3.4.1 空间点索引 3.4.1 空间点索引 例3-49 设有如图3-28所示的空间数据点，设k=2，α=1.由根结点开始，此时d（0）=0mod（2）=0，取x=x1进行剖分，则剖分线x=x1左边数据点都是根结点（x1）左子树结点，右边是根结点（x1）右子树结点。对于根结点子结点而言，d（1）=1mod（2）=1，在根结点（x1）左子树中选取y=y1进行剖分，在根结点（x1）右子树中选取y=y1进行。然后再在y1右子树和y2的右子树中分别取x=x2和x=x3 进行剖分。由于α=1，剖分完成。 3.4.1 空间点索引 3.4.1 空间点索引 （2）KD-树数据操作 （1）数据查询 设需要查询的空间点为（x0,y0）。由根结点x1开始。如果x0 x1，则向x1的右子树有哪些信誉好的足球投注网站，否则向x1的左子树有哪些信誉好的足球投注网站。不妨设x0 x1，有哪些信誉好的足球投注网站到x1的右子树，此时，如果y0 y2，则向y2的右子树有哪些信誉好的足球投注网站，否则向y2的左子树有哪些信誉好的足球投注网站；不妨设y0 y2，如此一直有哪些信誉好的足球投注网站到叶结点D。如果D中存在（x0,y0），则返回结果，否则表示不存在查询结果。 3.4.1 空间点索引 （2）数据插入 在插入结点时，可能引起结点分叉，例如在D中查询一个空间点，则D中就有四个点，将D再分为两个区域。例如用x=x3作为剖分线，将D分为D1和D2两个部分，此时在相应索引中以虚线表示的子树替代D结点。 （3） 数据删除 在删除结点时，可以允许空的区域，因此