Informationstechnische Grundlagen (ITG)/ Informationen strukturieren

Der Verzeichnisbaum

Informationen in einer Tabelle

Deutschland	Baden-Württemberg	Stuttgart
Deutschland	Baden-Württemberg	Ulm
Frankreich		Paris
Schweiz

Um mit Informationen zu arbeiten, bietet es sich an, diese mit einer Struktur zu versehen. Eine gut gewählte Struktur stellt selbst weitere Information, z.B. über Zusammenhänge, bereit.

Eine sehr einfache Möglichkeit sind Listen, hier ein Beispiel von Staaten, Ländern und Städten:

• Staaten: Deutschland, Frankreich, Schweiz
• (Bundes-)Länder: Baden-Württemberg
• Städte: Paris, Stuttgart, Ulm

Darstellung in einer Baumstruktur. Jedes Element ist mit der Wurzel über einen eindeutigen Weg, den sog. Pfad des Elements, verbunden.

Um die Zusammenhänge zwischen den Staaten, Ländern und Städten darzustellen, könnte man wie rechts dargestellt eine Tabelle verwenden. Wie man sieht, ist eine Tabelle nicht optimal, manche Felder kommen mehrfach identisch vor, andere sind leer. Auch würde man für andere Informationen ganz andere Spalten benötigen.

Wir benötigen also eine flexiblere Struktur. Die sogenannte Baumstruktur liefert die benötigte Flexibilität.

Eingehängter („angepfropfter“) Ast. Die doppelt vorhandenen Elemente „Ulm“ sind durch ihre Pfade /Europa/Deutschland/Baden-Württemberg/Ulm bzw. /Amerika/USA/Ulm unterscheidbar.

Eine Baumstruktur beginnt stets bei der sogenannten „Wurzel“ (engl. „root“). Von dieser Wurzel zweigen „Äste“ ab, die sich mehr oder weniger oft weiter verzweigen. Die Baumstruktur lässt sich leicht erweitern und verfeinern. Außerdem kann man Bäume (bzw. Äste) wie im Beispiel rechts gezeigt auch in andere Bäume einhängen („anpfropfen“).

Information wird auf Rechnern in Form von Dateien in einer solchen Baumstruktur verwaltet. Je nach Betriebssystem weichen diese Verzeichnisbäume mehr oder weniger voneinander ab und auch die grafische Darstellung kann sehr unterschiedlich sein. Es handelt sich aber auf allen Systemen um Baumstrukturen.

Von der Wurzel kann jedes Element des Baumes nur über einen „Verbindungsweg“ erreicht werden. Dieser Weg wird als Pfad des Elements bezeichnet und beschreibt es eindeutig. Im Beispiel hat Paris den Pfad: /Europa/Frankreich/Paris, Ulm (in Baden-Württemberg) hat den Pfad: /Europa/Deutschland/Baden-Württemberg/Ulm, während das Ulm in den USA den Pfad: /Amerika/USA/Ulm hat.

Merke: Information wird auf Computern in Form von Verzeichnissen und Dateien in einer Baumstruktur verwaltet. Der eindeutige Weg von der Wurzel des Baumes zu einem Element wird als Pfad des Elements bezeichnet.

Zum Nachdenken: Was haben Informationen mit Dateien zu tun? Um Informationen speichern und verarbeiten zu können, muss man sie in eine für Maschinen greifbare Form bringen. Dazu bildet man die Information auf Daten ab. Daten repräsentieren anschließend die abgebildete Information. Diese Daten wiederum speichert man in sogenannten Dateien.

Einige Komponenten eines Computers als Baumdiagramm.

Aufgaben

Lese den Pfad von „Stuttgart“ und den der „Schweiz“ aus dem Beispiel ab. Erstelle einen Baum, der die Bestandteile eines Rechners darstellt. Studiere den Verzeichnisbaum auf deinem Rechner und vergleiche ihn mit dem Verzeichnisbaum im entsprechenden Wikipedia-Artikel. Vergleiche die Verzeichnisbäume verschiedener Betriebssysteme. Welche Unterschiede, welche Gemeinsamkeiten fallen dir auf? Welche Verzeichnisse entsprechen sich? Welche Verzeichnisse sind für deine Arbeit am Rechner von belang? Wozu finden sie Verwendung? Gib den Pfad deines Home-Verzeichnisses an.

Arbeiten mit Verzeichnissen und Dateien

Ausschnitt des Verzeichnisbaums einer GNU/Linux Distribution. Darstellung erstellt mit FreeMind.

Um Daten im Verzeichnisbaum zu verwalten benötigt man folgende Operationen:

• Verzeichnis/Datei erstellen
• Verzeichnis/Datei kopieren
• Verzeichnis/Datei verschieben/umbenennen
• Verzeichnis/Datei löschen

Diese Operationen stehen auf jedem Betriebssystem zur Verfügung.

Tipp: Datei- und Verzeichnisnamen Verwende in Datei- und Verzeichnisnamen keine Umlaute, Sonderzeichen und Leerzeichen. Als Ersatz für Leerzeichen bietet sich ein Unterstrich „_“ an. Wähle möglichst kurze, aber trotzdem „sprechende“ Namen; damit bleibt dein Verzeichnisbaum übersichtlich.

Aufgaben

Erzeuge in deinem Home-Verzeichnis das Verzeichnis tmp (für „temporär“). In diesem Verzeichnis machen wir alle Übungen, alles was nur von temporärem Interesse ist und nach der Arbeit gelöscht werden kann. Probiere alle vier Operationen aus: Erstelle ein Verzeichnis Verz1 und benenne es um in UmbenVerz1. Erstelle ein Verzeichnis Verz2 und verschiebe es in UmbenVerz1. Erstelle ein Verzeichnis Verz3 und kopiere UmbenVerz1 in Verz3. Erstelle eine Datei und kopiere sie in ein Verzeichnis. Betrachte den erzeugten Verzeichnisbaum bzw. Ast. Füge weitere Verzeichnisse und Dateien hinzu und übe alle vier Operationen: erstellen, löschen, kopieren und verschieben/umbenennen. Pfropfe (d.h. verschiebe) einen größeren Ast deines erzeugten Baumes an anderer Stelle an. Welche Möglichkeiten bietet das Betriebssystem, um die Operationen auszuführen? Denke an die Maus, Tasten(-kombinationen), ... Lösche alle erzeugten Dateien und Verzeichnisse. Überlege dir einen sinnvollen Verzeichnisbaum, in dem du in Zukunft alle Computerarbeit der Schule organisierst. Verschiebe den fertigen Baum vom Verzeichnis tmp in dein Home-Verzeichnis. Überlege dir eine mögliche Verzeichnisstruktur um eine Firma deiner Wahl zu verwalten und erzeuge die Verzeichnisse im Verzeichnis tmp.