資料結構之B樹 B 樹 B 樹 B 樹

2021-09-25 18:43:04 字數 1536 閱讀 7538

b+樹b* 樹

b/b+/b*樹是為了磁碟或其它儲存裝置而設計的一種平衡多路查詢樹(相對於二叉,b樹每個內節點有多個分支),與紅黑樹相比,在相同的的節點的情況下,一顆b樹的高度遠遠小於紅黑樹的高度.b樹上操作的時間通常由訪問磁碟的時間和cpu計算時間這兩部分構成,而cpu的速度非常快,所以b樹的操作效率取決於訪問磁碟的次數,關鍵字總數相同的情況下b樹的高度越小,磁碟i/o所花的時間越少.

b-tree樹即b樹,b即balanced,平衡的意思。因為b樹的原英文名稱為b-tree,,b-樹就是指的b樹。

1.關鍵字集合分布在整顆樹中;

2.任何乙個關鍵字出現且只出現在乙個結點中;

3.搜尋有可能在非葉子結點結束,因此查詢不穩定;

4.其搜尋效能等價於在關鍵字全集內做一次二分查詢,時間複雜度為o(logn)

5.自動層次控制,由於m/2的限制,在插入結點時,如果結點已滿,需要將結點**為兩個各佔

m/2的結點;刪除結點時,需將兩個不足m/2的兄弟結點合併;

b+樹是b-樹的變體,也是一種多路搜尋樹。

下圖是b+樹的一種形式:

1.所有關鍵字都出現在葉子結點的鍊錶中(稠密索引),且鍊錶中的關鍵字是有序的;

2.不可能在非葉子結點命中;

3.非葉子結點相當於是葉子結點的索引(稀疏索引),葉子結點相當於是儲存(關鍵字)資料的資料層;

4.更適合檔案索引系統(b+樹主要用在檔案系統以及資料庫做索引);

b+樹比b樹的優勢:

b+樹的內部結點(即非葉子節點)並沒有指向關鍵字具體資訊的指標。因此其內部結點相對b 樹更小。如果把所有同一內部結點的關鍵字存放在同一盤塊中,那麼盤塊所能容納的關鍵字數量也越多。一次性讀入記憶體中的需要查詢的關鍵字也就越多。相對來說io讀寫次數也就降低了。

b+樹只能在葉子節點命中,因此查詢效率穩定。

b樹元素遍歷的效率低下。b+樹只要遍歷葉子節點就可以實現整棵樹的遍歷。而且在資料庫中基於範圍的查詢是非常頻繁的,而b樹只能通過中序遍歷來實現。

b*樹是b+樹的變體,在b+樹的非根和非葉子結點再增加指向兄弟的指標

如下圖所示:

b*樹定義了非葉子結點至少有(2/3)*m個關鍵字(b樹是m/2)

b+樹的**:當乙個結點滿時,分配乙個新的結點,並將原結點中1/2的資料複製到新結點,最後在父結點中增加新結點的指標;b+樹的**只影響原結點和父結點,而不會影響兄弟結點,所以它不需要指向兄弟的指標。

b*樹的**:當乙個結點滿時,如果它的下乙個兄弟結點未滿,那麼將一部分資料移到兄弟結點中,再在原結點插入關鍵字,最後修改父結點中兄弟結點的關鍵字(因為兄弟結點的關鍵字範圍改變了);如果兄弟也滿了,則在原結點與兄弟結點之間增加新結點,並各複製1/3的資料到新結點,最後在父結點增加新結點的指標。

所以,b*樹分配新結點的概率比b+樹要低,空間使用率更高;

資料結構 四 B樹 B 樹 B 樹 B 樹

b樹 即二叉搜尋樹 1.所有非葉子結點至多擁有兩個兒子 left和right 2.所有結點儲存乙個關鍵字 3.非葉子結點的左指標指向小於其關鍵字的子樹,右指標指向大於其關鍵字的子樹 如 b樹的搜尋,從根結點開始,如果查詢的關鍵字與結點的關鍵字相等,那麼就命中 否則,如果查詢關鍵字比結點關鍵字小,就進...

資料結構 B樹 B 樹 B 樹 B 概念

b樹 即二叉搜尋樹 1.所有非葉子結點至多擁有兩個兒子 left和right 2.所有結點儲存乙個關鍵字 3.非葉子結點的左指標指向小於其關鍵字的子樹,右指標指向大於其關鍵字的子樹 如 b樹的搜尋,從根結點開始,如果查詢的關鍵字與結點的關鍵字相等,那麼就命中 否則,如果查詢關鍵字比結點關鍵字小,就進...

資料結構之B 樹 B 樹

b樹的概念是為了解決一些現實問題而提出的,當資料量太大時,而記憶體中又無法儲存這麼多的資料,那麼就需要將資料儲存在磁碟上,如果繼續採用平衡樹的方法就會帶來一些問題,平衡樹每個節點都會分為兩個節點,那麼當資料太大的時候,樹的高度也會不斷增減,io操作的次數也隨之增加,所以需要降低樹的高度,所以才有了乙...