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简单剖析B树(B-Tree)与B+树

  • 25-03-05 20:46
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blog.csdn.net

注意:首先需要说明的一点是:B-树就是B树,没有所谓的B减树

引言

  我们都知道二叉查找树的查找的时间复杂度是O(log N),其查找效率已经足够高了,那为什么还有B树和B+树的出现呢?难道它两的时间复杂度比二叉查找树还小吗?
  答案当然不是,B树和B+树的出现是因为另外一个问题,那就是磁盘IO;众所周知,IO操作的效率很低,那么,当在大量数据存储中,查询时我们不能一下子将所有数据加载到内存中,只能逐一加载磁盘页,每个磁盘页对应树的节点。造成大量磁盘IO操作(最坏情况下为树的高度)。平衡二叉树由于树深度过大而造成磁盘IO读写过于频繁,进而导致效率低下。
  所以,我们为了减少磁盘IO的次数,就你必须降低树的深度,将“瘦高”的树变得“矮胖”。一个基本的想法就是:
  (1)、每个节点存储多个元素
  (2)、摒弃二叉树结构,采用多叉树

  这样就引出来了一个新的查找树结构 ——多路查找树。 根据AVL给我们的启发,一颗平衡多路查找树(B~树)自然可以使得数据的查找效率保证在O(logN)这样的对数级别上。

下面来具体介绍一下B树(Balance Tree),

B树

一个m阶的B树具有如下几个特征:B树中所有结点的孩子结点最大值称为B树的阶,通常用m表示。一个结点有k个孩子时,必有k-1个关键字才能将子树中所有关键字划分为k个子集。

1.根结点至少有两个子女。
2.每个中间节点都包含k-1个元素和k个孩子,其中 ceil(m/2) ≤ k ≤ m
3.每一个叶子节点都包含k-1个元素,其中 ceil(m/2) ≤ k ≤ m
4.所有的叶子结点都位于同一层。
5.每个节点中的元素从小到大排列,节点当中k-1个元素正好是k个孩子包含的元素的值域划分
6.每个结点的结构为:(n,A0,K1,A1,K2,A2,…  ,Kn,An)
    其中,Ki(1≤i≤n)为关键字,且Ki
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示例:三阶B树(实际中节点中元素很多)

文章知识点与官方知识档案匹配,可进一步学习相关知识
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注:本文转载自blog.csdn.net的z_ryan的文章"https://blog.csdn.net/z_ryan/article/details/79685072"。版权归原作者所有,此博客不拥有其著作权,亦不承担相应法律责任。如有侵权,请联系我们删除。
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