Apa itu Topologi Pokok?

Topologi pokok adalah sejenis struktur khas di mana banyak elemen yang disambungkan diatur seperti cabang-cabang pokok. Sebagai contoh, topologi pokok sering digunakan untuk mengatur komputer dalam rangkaian korporat, atau maklumat dalam pangkalan data.

Dalam topologi pokok, terdapat hanya satu sambungan antara mana-mana dua nod yang berkaitan. Kerana mana-mana dua nod boleh mempunyai hanya satu sambungan bersama, topologi pokok membentuk ibu bapa yang semulajadi dan hierarki anak.

Dalam rangkaian komputer, topologi pokok juga dikenali sebagai topologi bas bintang . Ia menggabungkan unsur-unsur kedua-dua topologi bas dan topologi bintang. Berikut adalah contoh gambarajah rangkaian topologi pokok, di mana nod tengah dua rangkaian rangkaian disambungkan kepada satu sama lain.

Dalam gambar di atas, jika kabel utama atau batang di antara setiap rangkaian topologi dua bintang akan gagal, rangkaian tersebut tidak dapat berkomunikasi antara satu sama lain. Walau bagaimanapun, komputer pada topologi bintang yang sama masih dapat berkomunikasi.

Topologi pokok dalam pengaturcaraan komputer

Dalam pengaturcaraan komputer, topologi pokok boleh digunakan untuk struktur pelbagai jenis data, termasuk program komputer itu sendiri.

Sebagai contoh, ini adalah program komputer mudah yang ditulis dalam Lisp:

 (+ 1 2 (jika (> p 10) 3 4)) 

Program ini mengatakan "Jika p lebih besar daripada 10, tambahkan nombor 1, 2, dan 3. Jika tidak, tambahkan nombor 1, 2, dan 4." Seperti semua program Lisp, ia mempunyai struktur topologi pokok yang wujud. Jika kita menggambarnya sebagai graf, ia kelihatan seperti pokok yang ditunjukkan di sebelah kanan. Mewakili program dengan cara ini boleh menjadi berguna kerana ia jelas menunjukkan bagaimana semua operasi dan data disambungkan.

Program dalam struktur ini juga mempunyai kegunaan khas. Sebagai contoh, teknik pengaturcaraan genetik dapat mengembangkan program komputer baru dengan bertukar cawangan antara program sedia ada berstruktur seperti pokok.

Topologi pokok dalam pokok binari

Pokok binari adalah topologi pokok di mana setiap nod mempunyai maksimum dua orang anak. Nod kanak-kanak dilabel sebagai "anak kiri" atau "anak yang betul." Struktur data jenis ini sering digunakan untuk menyusun dan mencari sejumlah besar data. Dalam pokok binari yang ditunjukkan di bawah ini, kanak-kanak kiri setiap ibu bapa mempunyai nilai kurang daripada kanak-kanak yang betul.

B-pokok

Pokok B adalah variasi pokok binari yang dicipta oleh Rudolf Bayer dan Ed McCreight di Boeing Labs pada tahun 1971. Nodinya mempunyai anak-anak yang berada dalam tahap minimum dan maksimal yang ditetapkan, biasanya antara 2 dan 7. B-pokok sederhana graf mungkin kelihatan seperti imej di bawah.

B-pokok adalah "mengimbangi diri, " yang bermaksud ketinggian cawangan diuruskan supaya mereka tidak mendapat arbitrase yang besar. Setiap nod mengandungi pembahagian "nilai utama" yang menunjukkan nilai-nilai anak-anak. Reka bentuk mereka dioptimumkan untuk mengendalikan fail data yang sangat besar, dan untuk menulis data ke memori atau cakera. Ia digunakan secara meluas dalam sistem pangkalan data seperti MySQL, PostgreSQL, dan Redis, dan sistem fail seperti NTFS, HFS +, dan ext4.

Terma rangkaian, Topologi