b树与b+树原理解析
程序员文章站
2022-05-18 16:55:45
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B树原理
b树(balance tree)和b+树应用在数据库索引,可以认为是m叉的多路平衡查找树,但是从理论上讲,二叉树查找速度和比较次数都是最小的,为什么不用二叉树呢?
因为我们要考虑磁盘IO的影响,它相对于内存来说是很慢的。数据库索引是存储在磁盘上的,当数据量大时,就不能把整个索引全部加载到内存了,只能逐一加载每一个磁盘页(对应索引树的节点)。所以我们要减少IO次数,对于树来说,IO次数就是树的高度,而“矮胖”就是b树的特征之一,它的每个节点最多包含m个孩子,m称为b树的阶,m的大小取决于磁盘页的大小。
B+树原理
B+树其实和B树是非常相似的,
相同点
根节点至少一个元素
非根节点元素范围:m/2 <= k <= m-1
不同点。
B+树有两种类型的节点:内部结点(也称索引结点)和叶子结点。内部节点就是非叶子节 点,内部节点不存储数据,只存储索引,数据都存储在叶子节点。
内部结点中的key都按照从小到大的顺序排列,对于内部结点中的一个key,左树中的所有 key都小于它,右子树中的key都大于等于它。叶子结点中的记录也按照key的大小排列。
每个叶子结点都存有相邻叶子结点的指针,叶子结点本身依关键字的大小自小而大顺序链接。
父节点存有右孩子的第一个元素的索引。
B树与B+树的区别
其实二者最主要的区别是: (1) B+树改进了B树, 让内结点只作索引使用, 去掉了其中指向data record的指针, 使得每个结点中能够存放更多的key, 因此能有更大的出度. 这有什么用? 这样就意味着存放同样多的key, 树的层高能进一步被压缩, 使得检索的时间更短. (2)当然了,由于底部的叶子结点是链表形式, 因此也可以实现更方便的顺序遍历, 但是这是比较次要的, 最主要的的还是第(1)点.
这个博客的图文讲解很详细:
https://blog.csdn.net/qq_29373285/article/details/88610654
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