ARCHIVOS SECUENCIALES INDEXADOS

¿Alguna vez has buscado el teléfono de una persona en la guía telefónica?

Cuando buscas un número telefónico no buscas secuencialmente desde los nombres cuya inicial es “a” hasta la “z” lo cual te llevaría mucho tiempo, si no que abres la guía por la letra inicial del nombre.

Por ejemplo:Si desearas buscar “Mario”, abrirías la

guía por la letra “m” y buscarías la cabecera de páginas hasta encontrar la página más próxima al nombre, buscando nombre a nombre hasta encontrar “Mario”.

Como veras la guía es un ejemplo típico de archivo secuencial indexado con dos niveles de índices:

1) El nivel superior, para las letras iniciales. 2) El nivel menor, para las cabeceras de

páginas.

Este método contiene dos archivos para almacenar información relacionada.

Índice: Contiene un dato que identifica a la información.

Archivo de datos: Contiene toda la información guardada.

Descripción:

Un archivo de organización secuencial indexado consta de las siguientes partes las cuales son:

Área de índices Área

principal

Archivo de desbordamiento u

Overflow

1. Área de índices:Los registros de esta área están formados por dos campos que permiten identificar cada registro de forma única:

El primero contiene una clave del último registro de cada bloque.

El segundo contiene el apuntador al archivo principal.

Por ejemplo, si se quieren grabar los estudiantes de cierta escuela en un archivo secuencial indexado, el campo índice que se puede elegir es el nombre del estudiante (también se puede elegir el número de carnet del estudiante).

2. Área Principal: Es la parte del fichero donde se guardan los registros ordenados por el valor del campo “clave”. Contiene un campo que apunta al archivo de desbordamiento el cual sirve para insertar registros.Su acceso se realiza mediante dos operaciones:

Primero, buscando en el bloque del registro. Luego analiza secuencialmente ese bloque hasta

localizar el registro deseado.

3. Área de Desbordamiento u Overflow: Tras completar el área primaria, los registros añadidos posteriormente que no pueden ser realizadas en el área primaria, serán enviados al área de overflow.En este los registros se presentan como una lista encadenada, en que el puntero al próximo registro está compuesto por la pista y el lugar que ocupa el registro dentro de la pista. Esta lista se mantiene ordenada por clave.

Archivo de Organización Secuencial Indexado

1)

2)

3)

Ejemplo:

Ventajas

Búsqueda mas rápidas gracias a la utilización de un índice.

Se pueden actualizar los registros en el mismo fichero nuevo para el proceso de actualización.

Inconvenientes

Ocupa más espacio en el disco que los ficheros secuenciales, debido al uso del área de índices.

Tiende tendencias a que aumente el tiempo medio de acceso a los registros, cuando se producen muchas altas nuevas con claves que hay que intercalar entre las existencias, ya que aumenta el área de overflow.

Proceso de un Archivo Secuencial Indexado

Al diseñar un archivo secuencial indexado, lo primero que hay que decidir es cuál va a ser el campo clave. Los registros han de ser grabados en orden secuencial, y simultáneamente a la grabación de los registros, el sistema crea los índices en orden secuencial ascendente del contenido del campo clave.

Se desarrollan las operaciones (altas, bajas, consultas…) para un archivo con esta organización. También es necesario considerar el inicio y la salida de la aplicación que procesa un archivo indexado, para cargar y descargar, respectivamente la tabla de índices.

Tipos de datosSe declaran dos tipos de estructuras para representar el registro de datos y el índice respectivamente:

struct estudiante {int carnet;

string nombre; };

struct index{int carnet;

int posicion; };

Esta declaración de la variable para switch contiene la variable para almacenar datos de la estructura estudiante y la variable para almacenar indice y almacenar temporalmente (aux), durante la busqueda.

int main(){

int opcion, bus;estudiante alumno, auxi;index indice, aux;

Creación

A continuación se abre un do while para repetir el menú cada vez que sea necesario para realizar las distintas operaciones del programa.

do{system("cls");

Declaramos el archivo para almacenar datos del área principal.

ofstream dat("datos.txt", ios::binary | ios::app);

Declaramos el archivo para almacenar datos y clave del área de índice.

ofstream ind("index.txt", ios::binary | ios::app);

Declaramos el archivo para buscar datos .

ifstream indic("index.txt", ios::binary);

remove("datos.txt");

Se coloca un cout con la intención de colocar un texto de bienvenida a todo usuario que ejecute el programa.

cout<<"*** BIENVENIDOS ***"<<endl<<endl;

Se crea los cout respectivos para mostrar un menú de opciones para el switch que hemos declarado anteriormente asi a la hora de ejecutar el programa, el usuario pueda seleccionar la opción que necesite.

cout<<"1. Ingresar datos de estudiante"<<endl;cout<<"2. Buscar datos de estudiante"<<endl;cout<<"3. Borrar registros"<<endl;cout<<"4. Salir del programa"<<endl;

En las siguientes líneas colocamos un cout, con la intención de mostrar en la consola un texto indicando la selección de una opción. Luego se agrega un cin para indicar donde se almacena la opción que se escriba o indique.

cout<<endl<<"Seleccione una opcion: ";cin>>opcion;cout<<endl;

Este if es para que entre al switch solo si va a ser usado con la condición que el número de opción este entre 1 (ingresar) y 3 (borrar).

if(opcion>0 && opcion<4){

Inicio del switch.

switch(opcion){

Inicia con opción uno en caso de ser seleccionado para ingresar datos.

case 1:

Esta condición sirve para ver si los archivos a los cuales vamos a escribir se abren correctamente.

if(!dat && !ind){cout<<"Error al abrir archivo"<<endl;}else{

En caso de que se ejecute o se abra el archivo sin ningún problema entraría al siguiente paso.

En estas líneas de código se hace uso del cout que muestra en la consola el texto dando instrucciones sobre el ingreso del carnet y el cin para almacenar la información en la variable alumno. Esto hace que podamos ingresar datos y almacenarlos en la variable alumno.

cout<<"Ingrese carnet: ";cin>>alumno.carnet;cout<<endl;

En las siguientes líneas abrimos un while llamando y determinando la cantidad de bites que ocupa cada bloque de información.

while(!indic.eof()){

indic.read((char*) &aux, sizeof(struct index));

Creamos un if.

if (alumno.carnet==aux.carnet){

cout<<"El archivo ya existe, Posicion: "<<aux.posicion;cout<<endl;

bus=10;

cierra if

}

cierra while

}

cierra archivo indc de busqueda

indic.close();

Abrimos un if .

if(bus!=10){

A continuación se crean las siguientes líneas de código para poder pedir, ingresar y almacenar la información de cada alumno.

cout<<"Ingrese nombre: ";cin>>alumno.nombre;cout<<endl;

cout<<"Ingrese edad: ";cin>>alumno.edad;cout<<endl;

cout<<"Ingrese carrera: ";cin>>alumno.carrera;cout<<endl;

En la siguiente línea persistimos la estructura en el archivo creado para datos.

dat.write((char*) &alumno, sizeof(struct estudiante));

En esta línea se cumple con la función de colocar el curso al final del archivo para ver la ubicación.dat.seekp(0, ios::end);

Se le asigna a la variable indice el valor del campo clave.

indice.carnet=alumno.carnet;

Se determina la posición dividiendo entre el tamaño del archivo para asi nos da valores desde 1

indice.posicion=dat.tellp()/sizeof(struct estudiante);

Persistimos la estructura del indice en el archivo.

ind.write((char*) &indice, sizeof(struct index));

Está línea nos muestra la posición en la que se guarda la estructura.

cout<<"Guardado en posicion: "<<"["<<indice.posicion<<"]"<<endl;

Así mismo se debe de cerrar ambos archivos al ya haber terminado de ingresar datos y haber guardado la estructura y esto se logra haciendolo de la siguiente forma:dat.close();ind.close(); }

La siguiente línea solo detiene el programa y el break finaliza el caso.

system("PAUSE"); break;

Y cerramos if en case 1.

}

Empieza el caso 2 el de búsqueda de archivo.

case 2:

Se coloca una variable que guarda lo que queramos buscar. En este caso la clave va a ser el carnet.

int buscar;

cout<<"Escriba carnet de alumno a buscar: ";cin>>buscar;

Abrimos un while que va a repetir mientras no sea el final del archivo.

while(!indic.eof()){

La siguiente línea permite que se lea el archivo y guarda en variable aux.

indic.read((char*) &aux, sizeof(struct index));

Se abre un if comparando si lo que se busca es igual a lo de la variable aux.

if (buscar==aux.carnet){

Si fuere igual se escribiría lo en la consola lo siguiente y si no fuere así sigue hasta encontrarlo .

cout<<endl<<"POSICION: "<<aux.posicion; cout<<endl<<endl;

Colocamos una variable de tipo ifstream para leer el archivo , en el cual se encuentra la información que buscamos.

ifstream dato("datos.txt", ios::binary);

bus=aux.posicion-1;

dato.seekg(sizeof(struct estudiante)*bus, ios::beg);dato.read((char*) &auxi, sizeof(struct estudiante));

En las siguientes líneas llamamos a cada variable de alumno para poder mostrar la información del alumno que indique el usuario.

cout<<"Carnet: "<<auxi.carnet<<endl;cout<<"Nombre: "<<auxi.nombre<<endl;cout<<"Edad: "<<auxi.edad<<endl;cout<<"Carrera: "<<auxi.carrera<<endl;

dato.close();

Luego debemos de detener el programa por un momento y eso lo logramos colocando la siguiente línea.

system("PAUSE");

Como siguiente paso cerramos if comparación

}

Cerramos while de final del archivo.

}

Al finalizar la operación se cierra el archivo para la búsqueda.

indic.close();

se cierra el casa dos.

break;

Empieza el caso 3 que nos permitirá eliminar datos.

case 3:bus=0;if(bus==0){

Se crean variables de tipo ifstream para lectura con la intención de abrir los archivos de datos e indíce y poder realizar el proceso de eliminación de datos.

ifstream eliminar("datos.txt", ios::binary);ifstream elim_ind("index.txt", ios::binary);ofstream temporal("temp.txt", ios::binary | ios::out);ofstream temp_ind("tempi.txt", ios::binary | ios::out);

Creamos un if el cual nos mostrara dos opciones indicándonos si hay error al abrir el archivo o de lo contrario pasaría a la búsqueda de la información que va a eliminarse.

if(!eliminar || !elim_ind){

cout<<"Error al abrir el archivo"<<endl;

}else{

cout<<"Ingrese el numero de carnet del alumno que desea borrar: ";cin>>opcion;

while(!eliminar.eof()){

eliminar.read((char*) &auxi, sizeof(struct estudiante));

A continuación creamos un if para mostrar un texto en la consola indicando la eliminación del archivo del Área Principal..

if(auxi.carnet==opcion){

cout<<"El archivo se ha eliminado de datos"<<endl;

}else{

temporal.write((char*) &auxi, sizeof(struct estudiante));

}}

A continuación se realiza el proceso para la eliminación de los datos en el Área de Índice.

while(!elim_ind.eof()){

elim_ind.read((char*) &aux, sizeof(struct index));

if(aux.carnet==opcion){

cout<<"El archivo se ha eliminado de indice"<<endl;

}else{

temp_ind.write((char*) &aux, sizeof(struct index));

}}}

En las siguientes líneas finalizamos el proceso de eliminación de datos.

eliminar.close();temporal.close();elim_ind.close();temp_ind.close(); }remove("datos.txt");remove("index.txt");rename("temp.txt", "datos.txt");rename("tempi.txt", "index.txt");

La siguiente línea detiene el programa un momento.

system("PAUSE"); break;

default: break;

Cerramos switch.

}

Cerramos if para entrar a switch}

} while(opcion>0 && opcion!=4);

La condición del do while es que se va a repetir el menú mientras la variable opción se mayor a cero(0) y también sea diferente de 4, en caso sea 0 o cuatro se sale del programa

system("PAUSE");

Aquí finaliza el programa

}