Рисунок 1 – Содержимое файла db.php

Файл db.php необходимо включать в другие PHP-скрипты, где потребуется связь с базой данных для редактирования, удаления или добавления информации.
Рассмотрим разработку скрипта search.php, отвечающего за поиск введенного запроса к базе данных (см. рис. 2).

Рисунок 2 – Часть содержимого файла search.php

Представим файлы items.php и clients.php, предназначеные для вывода данных соответствующих таблиц в разделах «Клиенты» и «Услуги». Для отображения данных на странице, необходимо подключить скрипты в файле index.php с помощью include (см. рис. 3).

Рисунок 3 – Пример подключения скриптов в файле index.php

Основная часть организации системы интерфейса выполнена. В дальнейшем потребуется возможность удаления, редактирования и добавления записей. Для удаления записей создается файл delete_clients.php (для удаления записей в таблице «Клиенты») и delete_items (для удаления в таблице «Услуги») (см. рис. 4).

Для редактирования записей создается несколько файлов, в которых будет возможность редактирования не только в разделах «Клиенты», «Услуги», но и на главной странице «Поиск». В приложении потребуются файлы: edit_start_main_clients.php и edit_start_main_items.php (для вывода всплывающего окна выбранной записи, в котором вносятся изменения), edit_end_main_clients.php и edit_end_main_items.php (обновление записи в базе данных, в которой внесли изменения во время редактирования). Для добавления записей аналогично разрабатываются add_clients.php и add_items.php. В них происходит добавление новой записи в базу данных, и обновление таблицы записей на странице.
Для полноценной разработки приложения необходима реализация PHP-скрипта по выводу услуг, заказанных клиентами. Код файла view_items.php содержит в себе вывод данных из таблицы order. В нем проверяется условие, заказывал той или иной клиент какие-либо услуги, или нет. При положительных результатах выводятся услуги на странице браузера.
Для эффективной динамической подгрузки скриптов можно использовать возможности Javascript (jQuery и Ajax). В папке js создается script.js и прописываются функции технологии Ajax и jQuery (см. рис. 5).

Рисунок 5 – Часть кода файла script.js

На данном этапе заканчивается реализация информационной системы посредством web-интерфейса. Далее опишем результат полученной работы.

На главной странице представлено поле, предназначенное для запроса поиска в базе данных (см. рис. 6).

Рисунок 6 – Результат работы запроса на поиск в базе данных

По запросу выводятся те или иные таблицы в зависимости от введенного запроса. После поиска записи по запросам, их можно отредактировать, и данные будут изменены после сохранения (см. рис 7). 

Рисунок 7 – Редактирование записи

Для таблицы «Клиенты» существует возможность вызвать всплывающее окно «Просмотр заказов клиента», где указаны все услуги, который заказывал той или иной клиент из предложенного списка (см. рис. 8).

Рисунок 8 – Окно просмотра заказов клиентов

Кроме раздела поиска, существуют еще два, такие как «Клиенты» и «Услуги», в которых отображены все записи данных таблиц. В данных разделах организована возможность удалять, редактировать и добавлять новые записи.
Таким образом, в статье рассмотрена возможность взаимодействия с базой данных, посредством интуитивного web-интерфейса через браузер. Рассмотренная задача реализуется в рамках внеаудиторной самостоятельной работы студентов по курсу «Архитектура информационных систем». Внеаудиторные задания по данному курсу состоят из серии домашних индивидуальных заданий, которые доводятся до студентов сразу на весь семестр [21]. Знания, полученные в процессе выполнения данной самостоятельной работы, студенты могут применять в учебном процессе, на практике, в дальнейшей профессиональной деятельности и в научно-исследовательской работе.

Код Хаффмана часто описывается в книгах по информационной безопасности [2, 3, 4] Теоретические основы алгоритма, так же описаны во многих источниках [5, 6]. Алгоритм построение бинарного дерева на Java Script описан в работе А.Б. Веретенникова [7]. С.И. Горяинов рассмотрел перестройку бинарных деревьев в алгоритме Хаффмана [8]. Реализацию алгоритма Хаффмана с заданной длиной разбиений входного потока на машинах Тьюринга с почти линейным временем показал М.А.Герасимов [9]. Зарубежные ученые так же применяют рассматриваемый алгоритм в своих исследованиях [10, 11].

Рассмотрим алгоритм на примере кодировки текста. Существует некий алфавит и каждому символу отводится фиксированное количество бит. Алгоритм Хаффмана кодирует каждый символ в зависимости от частоты использования символа. Символ, который чаще других используется, присваивается короткий двоичный код, следовательно, тот символ, который используется реже всего, имеет самый длинный код. После кодировки, сообщение будет весить меньше, чем изначально.

Представим алгоритм на конкретном примере. Закодируем сообщение: «теория_информации». Частоты каждого символа представлены в табл.1.

Таблица 1 – Сообщение «теория_информации»

Теперь будем складывать две самые маленькие частоты. В данном случае сложим частоты символов «т» и «е», а в новом таблице сумму их частот подпишем как «те» (табл.2).

Таблица 2 – Первый этап кодирования сообщения

Теперь снова ищем два символа с наименьшими частотами. Это символы «я» и «_» (табл.3).

Таблица 3 – Второй этап кодирования сообщения

Продолжим эти действия до тех пор, пока не останется два столбца. Столбцы, которые будем складывать, выделим полужирным шрифтом (табл.4-11).

Таблица 4 – Третий этап кодирования сообщения

Таблица 5 – Четвертый этап кодирования сообщения

Таблица 6 – Пятый этап кодирования сообщения

Таблица 7 – Шестой этап кодирования сообщения

Таблица 8 – Седьмой этап кодирования сообщения

Таблица 9 – Восьмой этап кодирования сообщения

Таблица 10 – Девятый этап кодирования сообщения

Таблица 11 – Десятый этап кодирования сообщения

Построим бинарное дерево по таблицам. Левым ветвям будем приписывать в коде 0, а правым ветвям 1. Через дефис будем указывать кодировку символа.

Рисунок 1 – Бинарное дерево

В итоге получилась следующая кодовая таблица (табл.12).

Таблица 12 – Кодовая таблица

Закодированное сообщение будет выглядеть так:

0000000100101111010001011110001001001011101001010110111111

Код Хаффмана является префиксным кодом, т.е. код символа не является частью кода другого символа, следовательно, интерпретируется однозначно. Сравним вес сообщения закодированного с помощью ASCII и сообщение, закодированное по алгоритму Хаффмана.

ASCII:

17 * 8 бит = 122 бита

Код Хаффмана:

4 бита + 4 бита + 2 * 3 бита + 2 * 3 бита + 4 * 2 бита + 4 бита + 4 бита + 4 бита + 4 бита + 5 бит + 5 бит + 4 бита = 58 бит

Сообщение, закодированное с помощью алгоритма Хаффмана, весит примерно в два раза меньше.

Реализация приложения на PHP.

Приложение должно выполнять следующие действия:

• Составить таблицу частот (вероятностей появления символов)
  
• Построить бинарное дерево
  
• Сгенерировать код для каждого символа
  
• Вывести закодированный результат
  

Приводим образец кода, в данном случае, функцию составления таблиц частот (рис.2).

Рисунок 2 – Образец кода

Для ввода сообщения приложение выглядит на рис.3.

Рисунок 3 – Ввод сообщения

После ввода сообщения и нажатия кнопки «Сжать», приложение выдает результат (рис.4).

Рисунок 4 – Сгенерированное сообщение

Отметим при этом, что закодированное сообщение в приложении отличается от варианта выше. Выведем кодовую таблицу для сравнения с таблицей в разделе теория (рис.5).

Рисунок 5 – Кодовая таблица

Заметим, что код каждому символу присвоен другой. Вызвано это тем, что изначально много символов, с одинаковой частотой и в процессе построение дерева, часто был выбор в сложении частот, который при этом не влиял на эффективность алгоритма, или распределение символа в другую ветвь, что также влияло на итоговый код символа. Однако по-прежнему самый частый символ «и» закодирован в 2 бита, символы «р» и «о» 3 битами, что в итоге говорит о том, что вес закодированного сообщения по-прежнему равен 58 бит.

Проведенное исследование может быть использовано в преподавании различных дисциплин, связанных с передачей информации.