B, B-, B+树的定义,特性,联系与区别

来源:互联网 发布:新闻稿优化方法 编辑:程序博客网 时间:2024/04/28 06:52

总结下,有点忘了

二叉排序树(Binary Sort Tree)又称二叉查找(二路搜索)树,也叫B树

  它或者是一棵空树;或者是具有下列性质的二叉树:
  (1)若左子树不空,则左子树上所有结点的值均小于左子树所在树的根结点的值;
  (2)若右子树不空,则右子树上所有结点的值均大于右子树所在树的根结点的值;

  (3)左、右子树也分别为二叉排序树;

B树的特点:1.所有非叶子结点至多拥有两个儿子(LeftRight);

                   2.所有结点存储一个关键字

                           3.非叶子结点的左指针指向小于其关键字的子树,右指针指向大于其关键字的子树;

       如:

       

 

B树的搜索:从根结点开始,如果查询的关键字与结点的关键字相等,那么就命中;否则,如果查询关键字比结点关键字小,就进入左儿子;如果比结点关键字大,就进入右儿子;如果左儿子或右儿子的指针为空,则报告找不到相应的关键字;如果B树的所有非叶子结点的左右子树的结点数目均保持差不多(平衡),那么B

的搜索性能逼近二分查找

B-树是一种平衡多路查找树,在文件系统中有所应用。主要用作文件的索引。

B-树是一种多路搜索树(并不是二叉的):

       1.定义任意非叶子结点最多只有M个儿子;且M>2

       2.根结点的儿子数为[2, M]

       3.除根结点以外的非叶子结点的儿子数为[M/2, M]

       4.每个结点存放至少M/2-1(取上整)和至多M-1个关键字;(至少2个关键字)

       5.非叶子结点的关键字个数=指向儿子的指针个数-1

       6.非叶子结点的关键字:K[1], K[2], …, K[M-1];且K[i] < K[i+1]

       7.非叶子结点的指针:P[1], P[2], …, P[M];其中P[1]指向关键字小于K[1]子树,P[M]指向关键字大于K[M-1]的子树,其它P[i]指向关键字属于(K[i-1], K[i])的子树;

       8.所有叶子结点位于同一层;

       如:(M=3

       B-树的搜索,从根结点开始,对结点内的关键字(有序)序列进行二分查找,如果

命中则结束,否则进入查询关键字所属范围的儿子结点;重复,直到所对应的儿子指针为

空,或已经是叶子结点;

B-树的特性: 1.关键字集合分布在整颗树中;

          2.任何一个关键字出现且只出现在一个结点中;

          3.搜索有可能在非叶子结点结束;

          4.其搜索性能等价于在关键字全集内做一次二分查找;

          5.自动层次控制;

B+树是应文件系统所需而出的一种B-树的变型树。

B+B-树的变体,也是一种多路搜索树:

           1.其定义基本与B-树同,除了:

           2.非叶子结点的子树指针与关键字个数相同;

           3.非叶子结点的子树指针P[i],指向关键字值属于[K[i], K[i+1])的子树B-树是开区间);

           4.为所有叶子结点增加一个链指针;

           5.所有关键字都在叶子结点出现;

       如:(M=3

   B+的搜索与B-树也基本相同,区别是B+树只有达到叶子结点才命中(B-树可以在非叶子结点命中),其性能也等价于在关键字全集做一次二分查找;

B+的特性 1.所有关键字都出现在叶子结点的链表中(稠密索引),且链表中的关键字恰好是有序的;

        2.不可能在非叶子结点命中;

        3.非叶子结点相当于是叶子结点的索引(稀疏索引),叶子结点相当于是存储(关键字)数据的数据层;

        4.更适合文件索引系统;

总结:

   B树:二叉树,每个结点只存储一个关键字,等于则命中,小于走左结点,大于走右结点;

   B-树:多路搜索树,每个结点存储M/2M个关键字,非叶子结点存储指向关键字范围的子结点;所有关键字在整颗树中出现,且只出现一次,非叶子结点可以命中;

   B+树:在B-树基础上,为叶子结点增加链表指针,所有关键字都在叶子结点中出现,非叶子结点作为叶子结点的索引;B+树总是到叶子结点才命中;

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