[发明专利]用于确定数据值在存储设备中的存储地址的方法和访问装置

说明书

本发明的领域

本发明涉及确定存储设备中预定数据值存储地址的方法，其中所述数据值按照节点、分支、子树和叶的二进制树型数据结构存储在预定存储地址上。具体地，该存储设备可以利用由两部分组成的地址编址，即列地址部分和行地址部分，其中存储设备中的条目被存储在二维矩阵中。

本发明背景技术

经常需要在包含了大量条目的存储器中对特定数据值执行快速搜索。例如，假设在存储设备中存储了个人的个人标识号码，并具有与关于个人年龄、职业和汽车登记的某些信息有关的情况。该标识号码可以包括许多数字，即在存储器中存储了大量数据值。不同的例子是CD-ROM，其中存储了电话号码而每个电话号码与表示属于该电话号码的住址的特定信息相关。

为避免必须使用其中存储各个条目特定位置即其中存储存储地址的第二存储设备，在包含多个数据值的存储设备中搜索特定数据值，当该数据值已经找到时读取有关信息。当然，数据值(个人标识号码或电话号码)可以随机地存储在存储设备中，此时不得不按照列和行搜索以定位数据值，因为没有有关想要的数据值可能安置在哪里的信息。

为避免逐条目完全搜索存储设备，根据存储设备的大小这可能花费几乎许多时间，数据值按照预定规则存储在存储设备中，此规则以后可以用于在搜索进程中重新定位数据值。

图5表示二维存储器的示例，其中数据条目按照具有行地址部分A和列地址部分B的地址编址，即地址S=〈A(X)，B(X)〉，X可以被认为是二进制树的节点，其中指定行地址和列地址交点。如图5中所见，单个数据值D可以随机存储在存储设备中，常规过程是使用二进制树型数据结构代表所存储的数据值。

如图6所示，在二进制树型数据结构中，每个节点(数据值可以写入和读出的交叉点X)与两个其它节点连接。对二进制树型(或具有映射到其上的条目的存储设备)的搜索过程如下。从节点X读出数据值D1(位于行地址A(X)和列地址B(X))，然后将数据值D1与存储地址将要确定的数据值D进行比较。如果D＜D1则采用树型的左分支L，而如果D1＜D则采用树型的右分支R。数据结构(或存储设备中的数据值)按照节点X2将具有数据值D2＜D1和数据值D3＞D1的方式逻辑地排列。可是，由于各个数据值D1，D2，D3固有地随机存储在存储设备中，在A(X1)，B(X1)读取D1后，二进制树型搜索是必要的以提供该信息作为位置或D2或D3的存储地址。

因此，常规方法是每个数据值D1，D2，D3具有相关的(存储的)两个指针，即包括表示比读取数据值更大(R)或更小(L)数据值位置的两个另外存储器位置。同时逻辑地使用在二进制树型结构中，其中每个另外子层和所存储数据值分别比如图5所示存储设备自己前面的子层(子树)更大或更小，只有一个使用地址指针的逻辑映射，同时原则上数据值被随机地存储在存储设备中。

使用具有不同地址指针的数据条目需要预定义路径节点RN，该节点是数据值将被读取并与要搜索的数据值进行比较的第一节点。这种搜索算法在Aho Hopcroft、Ullmann的“数据结构和算法”中进行了描述，ISDN0-201-0002307，第155页。明显地，有一个缺点，即存储各种数据值所需要的存储空间要求每个数据值存储两个表示分支L，R的另外指针条目。

同时在图5中，存储设备中只有逻辑二进制树型的隐含表示，另一个方案是使用对存储设备中固定地址的二进制树型数据结构的映射，即对矩阵单元的映射。在此情况下，通过对存储设备中预定位置的二进制树型节点的映射可以预先知道分支地址，因此在此不需要指针和不占用存储空间。由于不需要估计指针，搜索次数可能更高，如同Aho、Hoppcraft、Ullmann的“数据结构和算法”ISDN-0-201-0023-7第271页所公开的那样。使用将各个节点X1、X2、X3直接映射到存储设备中特定位置的方法，在一个子树(！)内代表“子”节点X2、X3的地址可以计算。实际上，由列地址A代表左和右分支，左分支计算如下

A(L(X))=2A(X)+0

同时右分支R计算如下

A(R(X))=2A(X)+1

可是，使用这种映射方法，在初始转换树型后，地址的高位部分在转换的每个进一步步骤中改变。因此，搜索次数对于大型树型仍然是相当大，由于它们尺寸而必须存储在动态随机访问存储装置。对于实际应用，需要快速方法以尽可能避免特别是高位部分的改变。

本发明概述