一,b树
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。
█一个M阶的b树具有如下几个特征:
- 定义任意非叶子结点最多只有M个儿子,且M>2;
- 根结点的儿子数为[2, M];
- 除根结点以外的非叶子结点的儿子数为[M/2, M],向上取整;
- 非叶子结点的关键字个数=儿子数-1;
- 所有叶子结点位于同一层;
- k个关键字把节点拆成k+1段,分别指向k+1个儿子,同时满足查找树的大小关系。
█有关b树的一些特性,注意与后面的b+树区分:
- 关键字集合分布在整颗树中;
- 任何一个关键字出现且只出现在一个结点中;
- 搜索有可能在非叶子结点结束;
- 其搜索性能等价于在关键字全集内做一次二分查找;
█如图是一个3阶b树,