一种通用的信息表达和信息传递的超级数据结构的制作方法

本发明属于基础信息技术领域，具体涉及一种通用的信息表达和信息传递的超级数据结构。

背景技术：

数据结构是计算机存储和组织数据的方式。数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。通常情况下，精心选择的数据结构可以带来更高的运行或者存储效率。datastructure＝(d，r)，其中d是数据元素的集合，r是该集合中所有元素之间的关系的有限集合。

数据结构具体指同一类数据元素中，各元素之间的相互关系，包括三个组成成分，数据的逻辑结构，数据的存储结构和数据运算结构。数据的逻辑结构：指反映数据元素之间的逻辑关系的数据结构。逻辑结构包括：

1.集合：数据结构中的元素之间除了“同属一个集合”的相互关系外，别无其他关系；

2.线性结构：数据结构中的元素存在一对一的相互关系；

3.树形结构：数据结构中的元素存在一对多的相互关系；

4.图形结构：数据结构中的元素存在多对多的相互关系。

数据的物理结构：指数据的逻辑结构在计算机存储空间的存放形式。

数据结构的运算：指在数据逻辑结构上定义的操作算法，如检索、插入、删除、更新和排序等。

不同的数据结构其操作集不同，但下列操作必不可缺：

1.结构的生成；

2.结构的销毁；

3.在结构中查找满足规定条件的数据元素；

4.在结构中插入新的数据元素；

5.删除结构中已经存在的数据元素；

6.遍历。

超级数据结构的思想起源是根据新的量子信息理论和生物科学技术等新型科学理论的启发，对现有基础信息技术中数据结构理论的创新性补充，为量子计算机、生物计算机等未来计算机发展提供信息表达、信息传递和信息存储提供理论和技术支持。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对上述现有技术，本发明目的在于提供一种通用的信息表达和信息传递的超级数据结构，解决现有数据结构由于逻辑结构和时间维度的局限性而导致的信息表达效率低，以及如何融合时间维度以适应信息变化和传递等全新的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种通用的信息表达和信息传递的超级数据结构构造方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：定义超级数据结构的时间模式为t；

步骤2：定义超级数据结构的逻辑结构为l；

步骤3：定义超级数据结构的物理结构为s；

步骤4：定义超级数据结构的运算为c；

步骤5：综合步骤1-4的参数定义超级数据结构的表达式:superdatastructure＝(d,t.mode，l.structure，s.type，c.channel)，得到超级数据结构，此超级数据结构由时间模式、逻辑结构、物理结构和运算共同表示一条信息，对表示信息的数据结构进行了补充和完善，让信息的表示参数更多使信息更立体，摆脱了现有技术由于逻辑结构和时间维度的局限性而导致的信息表达效率低的问题，同时将数据机构理论和方法推广到新的信息理论当中，为新的信息表达和信息传递技术提供数据结构的理论支持。

优选地，所述步骤1中的时间模式包括恒定式和非恒定式，恒定式数据结构不随时间的流动而改变；非恒定式包括周期性时间模式和非周期性时间模式，非恒定式时间模式需要额外的数据结构参数标示超级数据结构的信息变化和传递。

优选地，所述步骤2中的逻辑结构包括基础逻辑结构和高级逻辑结构，基础逻辑结构包括集合、线性结构、树形结构和图形结构，高级逻辑结构包括超结构和概率结构。

优选地，所述超结构是指在一定结构层次基础上形成的某种复合结构或变异结构；所述概率结构是指在概率波的基础上形成的量子态的表征结构，这种结构可以是状态函数、波函数、叠加态函数和表征方程组。

优选地，所述步骤3中的物理结构根据时间模式而定，对于恒定式超级数据结构，采用超结构或者概率结构对应的计算机存储介质进行存储；对于非恒定式的超级数据结构或者概率结构，如果结构具有可复制性，则采用复制的方式在计算机存储空间上进行存储，如果具有不可复制性，则使用新的计算机存储介质生成。

优选地，所述步骤4中的运算包括基础运算和高级运算，基础运算包括结构的生成、结构的销毁、在结构中查找满足规定条件的数据元素、在结构中插入新的数据元素、删除结构中已经存在的数据元素、遍历；高级运算包括转换运算、态运算和传递运算。

优选地，所述步骤5中的表达式:superdatastructure＝(d,t.mode，l.structure，s.type，c.channel)，其中d是超级数据结构的基础元素的集合，t.mode是超级数据结构时间模式的设定，l.structure是超级数据结构的逻辑结构选择，s.type是超级数据结构的存储类型选择，c.channel是超级数据结构的运算通道的设定。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，超级数据结构定义了时间模式、物理结构、逻辑结构以及运算，为新的信息表达和传递(如：生物信息、量子信息等)技术提供数据结构的理论支持，是对数据结构和方法的补充和完善。

2、本发明中，超级数据结构通过定义时间模式以及其他的参数让数据结构能够表示信息，把数据结构理论和方法推广到信息理论中，为新的计算机语言设计提供基础理论，拓宽了数据结构的理论研究范围。

3、本发明中，超级数据结构的构造方法具有通用性和普遍性，此超级数据结构可在不同的计算机物理媒介之间可以进行信息传递的情况下传递运算可以进行不同类型计算机之间的运算。

附图说明

图1为本发明的流程示意图；

图2为本发明实施例的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1和2所示，一种通用的信息表达和信息传递的超级数据结构，包括以下步骤：

步骤1：定义超级数据结构的时间模式为t，非恒定式模式中的周期性时间模式，约定表达式t(unsteady,periodic)，赋值t＝(0,1)标示为非恒定模式，周期性模式；信息表达式的长度和结构根据物理设计需要进行调整。

步骤2：定义超级数据结构的逻辑结构为l，超级数据结构p1时间点为线性结构，超级数据结构p2时间点为网络结构，p1和p2按照非恒定式模式和周期性时间模式循环,约定表达式l(linear_structure；network_structure)，复制l＝(ls,ns)标示为p1为线性结构，p2为网络结构；信息表达式的长度和结构根据物理设计需要进行调整。

步骤3：定义超级数据结构的物理结构为s，作为非恒定式超级数据结构，线性结构和网络结构可以被复制，在存储物理结构时，复制线性结构的信息表达，并根据转化后的网络结构调整基础元素的信息表达方式，约定表达式s(replicable，adjustment)，赋值s＝s(1,layer)，1标示为可复制信息，layer标示为为线性结构转化为网络结构过程中，在be指示器需要增加layer标记，构成newid；信息表达式的长度根据物理设计需要进行调整。

步骤4：定义超级数据结构的运算为c，因为本实施例设定的周期性时间模式已经和传递运算具有非常类似的特征，因此选定轨迹查询(trajectoryquery)运算作为例子，约定表达式c(trajectoryquery)，赋值c＝c(1,be1->be7)标示1为轨迹查询，标示be1->be7为be1节点到be7节点的路径信息；信息表达式的长度和结构根据物理设计和运算过程需要进行调整。

步骤5：综合步骤1-4定义超级数据结构的表达式:superdatastructure＝(d,t.mode，l.structure，s.type，c.channel)，其中d是超级数据结构的基础元素的集合，t.mode是超级数据结构时间模式的设定，l.structure是超级数据结构的逻辑结构选择，s.type是超级数据结构的存储类型选择，c.channel是超级数据结构的运算通道的设定，最终根据步骤1-5的参数得到超级数据结构superdatastructure＝((be1:be7),(0,1)，(ls,ns)，(1,layer)，(1,be1->be7))。超级数据结构表达式和参数的五项内容需要相互匹配，以保证超级数据结构在对应的计算机的物理设计上能够实现。

上述实施例仅表述了超级数据结构的时间模式为非恒定模式的情况，其恒定模式实际就是数据结构在时间维度上没有任何变化。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。