Un diagrama de estructura de árbol es la representación de un esquema de la base de datos jerárquica, de ahí el nombre, ya que un árbol esta desarrollado precisamente en orden descendente formando una estructura jerárquica.
Este tipo de diagrama está formado por dos componentes básicos:
- Rectángulos: que representan a los de registros.
- Líneas: que representan a los enlaces o ligas entre los registros.
Un diagrama de árbol tiene el propósito de especificar la estructura global de la base de datos.
Un diagrama de estructura de árbol es similar a un diagrama de estructura de datos en el modelo de red. La principal diferencia es que en el modelo de red los registros se organizan en forma de un grafo arbitrario, mientras que en modelo de estructura de árbol los registros se organizan en forma de un árbol con raíz.
Características de las estructuras de árbol:
- El árbol no puede contener ciclos.
- Las relaciones que existen en la estructura deben ser de tal forma que solo existan relaciones muchos a uno o uno a uno entre un padre y un hijo.
Diagrama de estructura de árbol
En este diagrama podemos observar que las flechas están apuntando de padres a hijos. Un padre (origen de una rama) puede tener una flecha apuntando a un hijo, pero un hijo siempre puede tener una flecha apuntando a su padre.
El esquema de una base de datos se representa como una colección de diagramas de estructura de árbol. Para cada diagrama existe una única instancia de árbol de base de datos. La raíz de este árbol es un nodo ficticio. Los hijos de ese nodo son instancias de los registros de la base de datos. Cada una de las instancias que son hijos pueden tener a su vez, varias instancias de varios registros.
Las representaciones según las cardinalidades son:
Consideremos la relación alumno-materia sin atributo descriptivo.
La transformación según las cardinalidades seria:
- Cuando la relación es uno a uno.
- Cuando la relación es uno a muchos.
- Cuando la relación es muchos a uno.
- Cuando la relación es muchos a muchos.
Cuando la relación tiene atributos descriptivos, la transformación de un diagrama E-R a estructura de árbol se lleva a cabo cubriendo los siguientes pasos:
- Crear un nuevo tipo de registro.
- Crear los enlaces correspondientes.
Consideremos que a la relación Alumno-Materia añadimos el atributo Cal a la relación que existe entre ambas, entonces nuestro modelo E-R resulta:
Añadir el diagrama E-R
Según las cardinalidades los diagramas de estructura de árbol pueden quedar de la siguiente manera:
- Cuando la relación es uno a uno.
- Cuando la relación es uno a muchos.
- Cuando la relación es Muchos a uno.
- Cuando la relación es Muchos a Muchos.
Si la relación es muchos a muchos entonces la transformación a diagramas de árbol es un poco más compleja debido a que el modelo jerárquico solo se pueden representar las relaciones uno a uno o uno a muchos.
Existen varias formas distintas de transformar este tipo de relaciones a estructura de árbol, sin embargo todas las formas constituyen la repetición de algunos registros.
La decisión de qué método de transformación debe utilizarse depende de muchos factores, entre los que se incluyen:
- El tipo de consultas esperadas en la base de datos.
- El grado al que el esquema global de base de datos que se está modelando se ajusta al diagrama E-R dado.
A continuación se describe la forma de transformar un diagrama E-R a estructura de árbol con relaciones muchos a muchos. Suponemos el ejemplo de la relación alumno-materia.
- Crear dos diagramas de estructura de árbol distintos T1 yT2, cada uno de los cuales incluye los tipos de registro alumno y materia, en el árbol T1 la raíz es alumno y en T2 la raíz es materia.
- Crear los siguientes enlaces:
- Un enlace muchos a uno del registro cuenta al registro Alumno, en T1
- Un enlace muchos a uno del tipo de registro cliente al tipo de registro materia en T2.
Como se muestra en el siguiente diagrama:
