Verzeichnisbaums

Verzeichnisbaum, auch Verzeichnisbaumstruktur, bezeichnet in der Informatik eine hierarchische Datenstruktur, die die logische oder physische Anordnung von Verzeichnissen und Dateien abbildet. Typischerweise dient er dazu, Speicherinhalte in einer Datei- oder Datensammlung zu organisieren. Der Baum hat einen Wurzelknoten, der das oberste Verzeichnis repräsentiert, von dem aus alle anderen Verzeichnisse und Dateien abzweigen.

Jeder Knoten entspricht einem Verzeichnis oder einer Datei. Verzeichnisse können Kindknoten enthalten, Dateien sind in der Regel Blattknoten. Ein Knoten trägt typischerweise Metadaten wie Name, Typ (Datei oder Verzeichnis), Berechtigungen, Erstellungs- und Änderungszeit, Größe sowie Eigentümer. Die Kanten stehen für Inhaltsbeziehungen, also „ist enthalten in“.

Operationen umfassen Navigation, Auflistung und Manipulation. Typische Navigation erfolgt über Pfade (absolute oder relative), zum Beispiel /home/nutzer/dokumente. Zu den grundlegenden Operationen gehören Einfügen, Löschen, Umbenennen und Verschieben von Knoten. Algorithmen zur Traversierung ermöglichen das rekursive Durchlaufen des Baums oder das gezielte Finden von Dateien (zum Beispiel Preorder- oder Breitensuche).

In-Dateisystemen wird der Verzeichnisbaum oft als physische Struktur auf Datenträgern abgebildet. In Programmen kann er auch rein abstrakt im Arbeitsspeicher gehalten werden. Varianten wie B-Bäume oder B+-Bäume dienen dem Indexing in Datenbanken. Die Nutzung von symbolischen Links kann Zyklen erzeugen, die bei reinen Verzeichnisbäumen vermieden oder speziell behandelt werden müssen.

Anwendungen sind Dateimanager, Backups, Indexierung, Suchtools und Archivierung. Verzeichnisbäume ermöglichen ein effizientes Auffinden von Dateien und eine strukturierte Organisation großer Datensammlungen. Siehe auch: Dateisystem, Baumstruktur.