SU1206810A1 - Information retrieval device - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике. Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечени  нахождени  записи с заданным ключом поиска в древовидной структуре с двоичным ветвлением . Устройство содержит группу элементов ИЛИ, регистр адреса, регистр информации, блок пам ти, элемент ИЛИ, элемент задержки генератор тактовых импульсов, элемент И, узел сравнени , регистр ключа поиска , дешифратор, группы элементов И. 1 ил. о 9 ю о Од 00The invention relates to computing. The aim of the invention is to expand the functionality of the device by ensuring that a record with a given search key is found in a binary branch tree structure. The device contains a group of OR elements, an address register, an information register, a memory block, an OR element, a delay element a clock generator, an AND element, a comparison node, a search key register, a decoder, a group of I. elements. 1 Il. o 9 o o od 00

Description

1one

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в системах управлени  базами данных.The invention relates to computing and can be used in database management systems.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей путем обеспечени  нахождени  записи с заданным ключом поиска в древовидной структуре с двоичным ветвлением .The aim of the invention is to extend the functionality by ensuring that a record with a given search key is found in a tree structure with binary branching.

На чертеже приведена схе;ма устройства .The drawing shows a device layout.

Устройство содержит группу 1 элементов ИЛИ, регистр 2 адреса, регистр 3 информации, разр ды 4 данных, разр ды 5 ключа, разр ды 6 указател , разр ды 7 указател  регистра информации, блок 8 пам ти, элемент ИЛИ 9, элемент 10 задержки, генератор 11 тактовых импульсов, элемент И 12, ,узел 13 сравнени  с выходами 14-16,регистр 17 ключа поиска, дешифратор 18, группы 19-21 элементов И, вход 22 запуска устройства, вход 23 ключа устройства , адресный вход 24 устройства , признаковый выход 25 и выход 26 устройства.The device contains a group of 1 elements OR, register 2 addresses, register 3 information, bits 4 data, bits 5 keys, bits 6 pointer, bits 7 pointer information register, memory block 8, element OR 9, delay element 10, clock generator 11, element 12, comparison node 13 with outputs 14-16, search key register 17, decoder 18, groups of elements 19-21, device start input 22, device key input 23, device address input 24, indicative output 25 and output 26 of the device.

Бинарное дерево представл ет собой древовидную структуру с двоичным ветвлением, в которой каждый узел содержит данные и два указател  (один из указателей может быть пустым).A binary tree is a tree structure with a binary branch, in which each node contains data and two pointers (one of the pointers may be empty).

Каждый узел дерева занимает од- ну  чейку блока 8 пам ти и состоит из следующих полей: пол  данных, пол  ключа, пол  левого указател  и пол  правого указател . Этим пол м соответствуют группы 4-7 разр дов регистра 3. Поиск записи (узла дерева ) осуществл етс  по ключу. Следовательно , каждый узел должен имет уникальный ключ. Левый указатель узла определ ет непосредственного потомка, ключ которого меньше ключа этого узла, а правый указатель определ ет непосредственного потомка, ключ которого бопъюе ключа этого узла. При отсутствии потом:ков в пол х левого и/или правого указател  находитс  уникальный код, расшифровываемый дешифратором 8.Each tree node occupies one cell of the memory block 8 and consists of the following fields: data field, key field, left pointer field, and right pointer field. These fields correspond to groups of 4–7 bits of register 3. The search for a record (tree node) is carried out by key. Therefore, each node must have a unique key. The left pointer of the node determines the immediate descendant, the key of which is less than the key of this node, and the right pointer defines the immediate descendant, the key of which is the key of the key of this node. In the absence of a sweat: in the left and / or right hand fields, there is a unique code decoded by the decoder 8.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

В исходном состо нии генератор 11 заторможен. По входу 24 в регист 2 записываетс  адрес корневого узла дерева, а по входу 23 в регистр з7In the initial state, the generator 11 is inhibited. At input 24 into register 2, the address of the root node of the tree is written, and at input 23 into register s7

2068ЛО22068LO2

заноситс  ключ искомого узла (запи- си). Устройство готово к работе. Поиск информации инициируетс  подачей импульса по входу 22, в 5 результате чего запускаетс  генератор 11. По первому рмпульсу с его выхода осуществл етс  прием корневого узла в регистр 3, В дальнейшем в зависимости от соотношени  ме/кду 10 ключом искомой записр и ключом записи ., Наход щейс  в регистре 3, работа устройства может происходить следующими трем  пут ми.The key of the desired node is entered (records). The device is ready for operation. Information search is initiated by impulse input 22, 5 which causes the generator 11 to start. At the first impulse from its output, the root node is received in register 3, and then, depending on the ratio me / cdu 10, the key of the search key and the record key. Located in register 3, the operation of the device can occur in the following three ways.

101ЮЧ считанной записи совпадает с ключом искомой записи, В этом случае по вл етс  сигнал на выходе 16 узла 13.J подготавливающий к срабатыванию элемент И 12. При по влении 1 1мпульса на выходе элемента 10 задержки срабатывает элемент И 12, в результате чего искома  запись (поле данных) через группу 21 элементов И поступает на выход 26 устройства , а генератор 11 останавливаетс .The 101HF of the read record matches the key of the desired record. In this case, the signal at output 16 of node 13.J appears. Element 12 prepares for triggering. When a 1 1 pulse emerges at the output of delay element 10, element 12 triggers, resulting in a search record (data field) through a group of 21 elements And arrives at the device output 26, and the generator 11 stops.

Ключ считанной записи меньше ключа искомой записи. При этом по вл етс  сигнал на выходе 14 узла 13, подготавливающий к открытию группу 20 элементов И. По импульсу с выхода элемента 10 задержки открываетс  группа 20 элементов И и правый указатель из группы 7 разр дов регистра 3 переписываетс  в регистр 2. По второму импульсу с выхода генератора 11 в регистр 3 будет прин т правый непосредственный потомок корневого узла, ключ которого а 1ализи- руетс  таким же образом.The key of the read record is less than the key of the required record. A signal appears at the output 14 of the node 13, preparing for opening the group of 20 elements I. A pulse from the output of the delay element 10 opens a group of 20 elements AND, and the right pointer from the group of 7 bits of register 3 is copied to register 2. By the second pulse From the output of the generator 11 to the register 3, the right immediate descendant of the root node will be received, the key of which will be sold in the same way.

Ключ считанной записи болыле ключа искомой записи, В этом случаеThe key of the read record is larger than the key of the desired record. In this case

по вл етс  сигнал на выходе 15 узла 13, который подготавливает к открытию группу 19 элементов И, По импульсу с выхода элемента 10 задержки открываетс  группа 19 элементов И и левый указатель из группы 6 разр дов регистра 3 переписываетс  в регистр 2. По второму импульсу с выхода генератора 11 в регистр 3 приньшаетс  левый непосредственный потомок корневого узла5 ключ которого анализируетс  таким же образом , A signal appears at the output 15 of the node 13, which prepares a group of 19 elements AND for an opening. A pulse from the output of the delay element 10 opens a group of 19 AND elements and the left pointer from a group of 6 bits of register 3 is written to register 2. By the second pulse c The output of the generator 11 into the register 3 is the left immediate descendant of the root node5 whose key is analyzed in the same way,

В дальнейшем устройство работает аналогично. Следующим после очередного узла, выбираетс  левый или правый непосредственный его потомок вIn the future, the device works similarly. Next to the next node, the left or right of its descendant is selected.

зависимости -от результатов сравнени  его ключа с ключом искомой записи .dependencies are from the results of comparing his key with the key of the record sought.

При попытке записи в регистр 2 пустого указател  по вл етс  импульс на выходе дешифратора 8. Этот импульс проходит на выход 25 .устройства , сигнализиру  об отсутствии в дереве искомой записи,а также оста навливает генератор 11.When an attempt is made to write to register 2 a null pointer, a pulse appears at the output of the decoder 8. This pulse passes to the output 25 of the device, indicating that the required record is not in the tree, and also stops the generator 11.

Известное устройство предназначено главным образом дл  поиска записи по ключу в таблице фиксированного размера, так как последовательное упор доченное по ключам расположение записей делает вставки и удалени  записей трудоемкими, что затрудн ет модификацию таблицы. Если таблица динамически измен етс , то зкономи  по времени от использовани  поиска в отсортированной таблице не покроет затрат на поддержание упор доченного расположени  ключей.The prior art device is mainly intended to search for a record by key in a fixed-size table, since sequential ordering by key arrangement of records makes insertion and deletion of records time-consuming, which makes it difficult to modify the table. If the table dynamically changes, then saving time by using the search in a sorted table will not cover the cost of maintaining the ordered arrangement of keys.

Рассмотренное устройство осуществл ет поиск записи в бинарном дереве . Использование структуры бинарного дерева позвол ет быстро вставл ть и удал ть записи, мен   только указатели и не перемеща  записи. Количество обращений к пам ти остаетс  равным , где Н - число записей в наборе данных.The considered device searches for a record in the binary tree. Using the structure of a binary tree allows you to quickly insert and delete records, changing only pointers and not moving records. The number of memory accesses remains equal, where H is the number of records in the data set.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство,дл  поиска информации, содержащее группу элементов ИЛИ, регистр адреса, регистр информации, блок пам ти, элемент ИЛИ, элемент задержки, генератор тактовых импульсов , элемент И, узел сравнени , регистр ключа поиска, дешифратор и три группы элементов И, причем вход запуска устройства соединен с входом запуска генератора тактовых импульсов , выход которого соединен с вхо- ;дом элемента задержки, выходы элементов И первой и второй групп соедине06810A device for searching information containing an OR element group, an address register, an information register, a memory block, an OR element, a delay element, a clock generator, an AND element, a comparison node, a search key register, a decoder, and three groups of AND elements, the device start is connected to the start input of the clock pulse generator, the output of which is connected to the input and output of the delay element, the outputs of the elements AND of the first and second groups of connectors ны соответственно с первыми и вторыми входами элементов 1-1ГП1 группы, первый и второй выходы неравенства узла сравнени  соединены соответственно 5 с первыми сходами элементов И первой и второй групп, вход признака поиска устройства  вл етс  входом регистра ключа поиска, выход которого подключен к первому входу узлаeach of the first and second inputs of group 1-1GP1, the first and second inequality outputs of the comparison node are connected respectively to the first convergence of the first and second group elements, the input of the device search feature is the input of the search key register, the output of which is connected to the first input node 10 сравнени , второй вход которого соединен с выходами разр дов ключа регистра информации, информационньй вход которого соединен с выходом блока пам ти, адресный вход которо15 го соединен с выходом регистра адреса , выход дешифратора соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом г.енератора импульсов, выход равенства узла срав20 нени  подключен к первому входу эле- мента И, отличающеес  тем, что, с целью расширени  ее функциональных возможностей путем- обеспечени  нахождени  записи с задан25 ным ключом поиска в древовидной , структуре с двоичнь М ветвлением, в нем адресный вход устройства соединен с третьими входами элементов ИЛИ группы, выход дешифратора под30 ключен к признаковому выходу устройства , выходы элементов ИЛИ группы соединены с входами дешифратора и регистра адреса, выход генератора тактовых импульсов соединен с синхро- НИЗИРУЮ1ДИМ входом регистра информации , выходы разр дов данных которого соединены с первыми входами элементов И третьей группы, вторые входы которых и второй вход элемента ИЛИ соединены с выходом элемента И, выход элемента задержки соединен с вторым входом элемента И и с вторыми входами элементов И первой и второй групп, третьи входы которых подключены соответственно к выходам разр дов первого и второго указателей регистра информ§1ции, выходы элементов И третьей группы  вл ютс  выходом устройства.10 comparison, the second input of which is connected to the outputs of the bits of the information register key, the information input of which is connected to the output of the memory unit, whose address input is connected to the output of the address register, the output of the decoder is connected to the first input of the OR element, the output of which is connected to the input g The pulse generator, the equality output of the comparison node, is connected to the first input of the element AND, characterized in that, in order to extend its functionality by means of ensuring that a record with the specified search key is found in another A structure with a binary M branch, in it the device’s address input is connected to the third inputs of the OR group, the decoder output is connected to the device’s sign output, the outputs of the OR group are connected to the decoder and address register inputs, the clock pulse output is connected to sync LOW DIM input of the information register, the outputs of the data bits of which are connected to the first inputs of the AND elements of the third group, the second inputs of which and the second input of the OR element are connected to the output of the AND element, the output The delay element is connected to the second input of the And element and to the second inputs of the AND elements of the first and second groups, the third inputs of which are connected respectively to the bits of the first and second information register indicators, the outputs of the AND elements of the third group are the device output. 3535 4040 4545 2S2S Составитель А.Жеренов Редактор П.Коссей Техред Т.Дубинчак Корректор Т.КолбCompiled by A. Zherenov Editor P. Kossay Tehred T. Dubinchak Proofreader T. Kolb Заказ 8715/51 Тираж 673ПодписноеOrder 8715/51 Circulation 673 Subscription Й1ИИ11И Государственного комитета СССРXIIII11I USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5 Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул.. Проектна , 4Branch PPP Patent, Uzhgorod, ul. Proektna, 4 a flLa flL