日韩黑丝制服一区视频播放|日韩欧美人妻丝袜视频在线观看|九九影院一级蜜桃|亚洲中文在线导航|青草草视频在线观看|婷婷五月色伊人网站|日本一区二区在线|国产AV一二三四区毛片|正在播放久草视频|亚洲色图精品一区

分享

B樹

 jijo 2008-07-30

B

       即二叉搜索樹:

       1.所有非葉子結(jié)點至多擁有兩個兒子(LeftRight);

       2.所有結(jié)點存儲一個關(guān)鍵字;

       3.非葉子結(jié)點的左指針指向小于其關(guān)鍵字的子樹,右指針指向大于其關(guān)鍵字的子樹;

       如:

       

       B樹的搜索,從根結(jié)點開始,如果查詢的關(guān)鍵字與結(jié)點的關(guān)鍵字相等,那么就命中;否則,如果查詢關(guān)鍵字比結(jié)點關(guān)鍵字小,就進(jìn)入左兒子;如果比結(jié)點關(guān)鍵字大,就進(jìn)入右兒子;如果左兒子或右兒子的指針為空,則報告找不到相應(yīng)的關(guān)鍵字;

       如果B樹的所有非葉子結(jié)點的左右子樹的結(jié)點數(shù)目均保持差不多(平衡),那么B樹的搜索性能逼近二分查找;但它比連續(xù)內(nèi)存空間的二分查找的優(yōu)點是,改變B樹結(jié)構(gòu)(插入與刪除結(jié)點)不需要移動大段的內(nèi)存數(shù)據(jù),甚至通常是常數(shù)開銷;

       如:

      

    但B樹在經(jīng)過多次插入與刪除后,有可能導(dǎo)致不同的結(jié)構(gòu):

   右邊也是一個B樹,但它的搜索性能已經(jīng)是線性的了;同樣的關(guān)鍵字集合有可能導(dǎo)致不同的樹結(jié)構(gòu)索引;所以,使用B樹還要考慮盡可能讓B樹保持左圖的結(jié)構(gòu),和避免右圖的結(jié)構(gòu),也就是所謂的“平衡”問題;      

       實際使用的B樹都是在原B樹的基礎(chǔ)上加上平衡算法,即“平衡二叉樹”;如何保持B樹結(jié)點分布均勻的平衡算法是平衡二叉樹的關(guān)鍵;平衡算法是一種在B樹中插入和刪除結(jié)點的策略;

B-

       是一種多路搜索樹(并不是二叉的):

       1.定義任意非葉子結(jié)點最多只有M個兒子;且M>2

       2.根結(jié)點的兒子數(shù)為[2, M];

       3.除根結(jié)點以外的非葉子結(jié)點的兒子數(shù)為[M/2, M]

       4.每個結(jié)點存放至少M/2-1(取上整)和至多M-1個關(guān)鍵字;(至少2個關(guān)鍵字)

       5.非葉子結(jié)點的關(guān)鍵字個數(shù)=指向兒子的指針個數(shù)-1;

       6.非葉子結(jié)點的關(guān)鍵字:K[1], K[2], …, K[M-1];且K[i] < K[i+1];

       7.非葉子結(jié)點的指針:P[1], P[2], …, P[M];其中P[1]指向關(guān)鍵字小于K[1]的子樹,P[M]指向關(guān)鍵字大于K[M-1]的子樹,其它P[i]指向關(guān)鍵字屬于(K[i-1], K[i])的子樹;

       8.所有葉子結(jié)點位于同一層;

       如:(M=3

       B-樹的搜索,從根結(jié)點開始,對結(jié)點內(nèi)的關(guān)鍵字(有序)序列進(jìn)行二分查找,如果命中則結(jié)束,否則進(jìn)入查詢關(guān)鍵字所屬范圍的兒子結(jié)點;重復(fù),直到所對應(yīng)的兒子指針為空,或已經(jīng)是葉子結(jié)點;

B-樹的特性:

       1.關(guān)鍵字集合分布在整顆樹中;

       2.任何一個關(guān)鍵字出現(xiàn)且只出現(xiàn)在一個結(jié)點中;

       3.搜索有可能在非葉子結(jié)點結(jié)束;

       4.其搜索性能等價于在關(guān)鍵字全集內(nèi)做一次二分查找;

       5.自動層次控制;

       由于限制了除根結(jié)點以外的非葉子結(jié)點,至少含有M/2個兒子,確保了結(jié)點的至少利用率,其最底搜索性能為:

    

       其中,M為設(shè)定的非葉子結(jié)點最多子樹個數(shù),N為關(guān)鍵字總數(shù);

       所以B-樹的性能總是等價于二分查找(與M值無關(guān)),也就沒有B樹平衡的問題;

       由于M/2的限制,在插入結(jié)點時,如果結(jié)點已滿,需要將結(jié)點分裂為兩個各占M/2的結(jié)點;刪除結(jié)點時,需將兩個不足M/2的兄弟結(jié)點合并;

B+

       B+樹是B-樹的變體,也是一種多路搜索樹:

       1.其定義基本與B-樹同,除了:

       2.非葉子結(jié)點的子樹指針與關(guān)鍵字個數(shù)相同;

       3.非葉子結(jié)點的子樹指針P[i],指向關(guān)鍵字值屬于[K[i], K[i+1])的子樹(B-樹是開區(qū)間);

       5.為所有葉子結(jié)點增加一個鏈指針;

       6.所有關(guān)鍵字都在葉子結(jié)點出現(xiàn);

       如:(M=3

   B+的搜索與B-樹也基本相同,區(qū)別是B+樹只有達(dá)到葉子結(jié)點才命中(B-樹可以在非葉子結(jié)點命中),其性能也等價于在關(guān)鍵字全集做一次二分查找;

       B+的特性:

       1.所有關(guān)鍵字都出現(xiàn)在葉子結(jié)點的鏈表中(稠密索引),且鏈表中的關(guān)鍵字恰好是有序的;

       2.不可能在非葉子結(jié)點命中;

       3.非葉子結(jié)點相當(dāng)于是葉子結(jié)點的索引(稀疏索引),葉子結(jié)點相當(dāng)于是存儲(關(guān)鍵字)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)層;

       4.更適合文件索引系統(tǒng);

B*

       B+樹的變體,在B+樹的非根和非葉子結(jié)點再增加指向兄弟的指針;

   B*樹定義了非葉子結(jié)點關(guān)鍵字個數(shù)至少為(2/3)*M,即塊的最低使用率為2/3(代替B+樹的1/2);

       B+樹的分裂:當(dāng)一個結(jié)點滿時,分配一個新的結(jié)點,并將原結(jié)點中1/2的數(shù)據(jù)復(fù)制到新結(jié)點,最后在父結(jié)點中增加新結(jié)點的指針;B+樹的分裂只影響原結(jié)點和父結(jié)點,而不會影響兄弟結(jié)點,所以它不需要指向兄弟的指針;

       B*樹的分裂:當(dāng)一個結(jié)點滿時,如果它的下一個兄弟結(jié)點未滿,那么將一部分?jǐn)?shù)據(jù)移到兄弟結(jié)點中,再在原結(jié)點插入關(guān)鍵字,最后修改父結(jié)點中兄弟結(jié)點的關(guān)鍵字(因為兄弟結(jié)點的關(guān)鍵字范圍改變了);如果兄弟也滿了,則在原結(jié)點與兄弟結(jié)點之間增加新結(jié)點,并各復(fù)制1/3的數(shù)據(jù)到新結(jié)點,最后在父結(jié)點增加新結(jié)點的指針;

       所以,B*樹分配新結(jié)點的概率比B+樹要低,空間使用率更高;

小結(jié)

       B樹:二叉樹,每個結(jié)點只存儲一個關(guān)鍵字,等于則命中,小于走左結(jié)點,大于走右結(jié)點;

       B-樹:多路搜索樹,每個結(jié)點存儲M/2M個關(guān)鍵字,非葉子結(jié)點存儲指向關(guān)鍵字范圍的子結(jié)點;

       所有關(guān)鍵字在整顆樹中出現(xiàn),且只出現(xiàn)一次,非葉子結(jié)點可以命中;

       B+樹:在B-樹基礎(chǔ)上,為葉子結(jié)點增加鏈表指針,所有關(guān)鍵字都在葉子結(jié)點中出現(xiàn),非葉子結(jié)點作為葉子結(jié)點的索引;B+樹總是到葉子結(jié)點才命中;

       B*樹:在B+樹基礎(chǔ)上,為非葉子結(jié)點也增加鏈表指針,將結(jié)點的最低利用率從1/2提高到2/3



    本站是提供個人知識管理的網(wǎng)絡(luò)存儲空間,所有內(nèi)容均由用戶發(fā)布,不代表本站觀點。請注意甄別內(nèi)容中的聯(lián)系方式、誘導(dǎo)購買等信息,謹(jǐn)防詐騙。如發(fā)現(xiàn)有害或侵權(quán)內(nèi)容,請點擊一鍵舉報。
    轉(zhuǎn)藏 分享 獻(xiàn)花(0

    0條評論

    發(fā)表

    請遵守用戶 評論公約

    類似文章 更多