探索高效存储与快速查找: 深入了解B树数据结构

探索高效存储与快速查找: 深入了解B树数据结构

    • 一、什么是B树
    • 二、B树的实现
      • 2.1 节点的定义
      • 2.2 插入关键字
      • 2.3 删除关键字
      • 2.4 查找关键字
      • 2.5 遍历B树

一、什么是B树

在这里插入图片描述

B树,也称为B-tree,是一种多路平衡查找树。它被广泛用于文件系统和数据库之中,因为它能够同时兼顾查找速度、插入速度、删除速度和占用空间等方面。B树是一种数据结构,它可以在同一数据结构内维护比二叉查找树更多的分支,并且可以自动调整树的结构来保证每个节点都是平衡的。

B树的特点可以归纳为以下几点:

  1. B树是一种多路平衡查找树,每个节点可以有多个子节点;
  2. B树的所有叶子节点都在同一层;
  3. 每个节点中保存有n个关键字(n>=1),并且关键字按照从小到大的顺序排列;
  4. 每个节点中的关键字对应着一个子节点,并且这个子节点保存的关键字的值域恰好是在父节点的关键字之间的区间内;
  5. 叶子节点中保存有所有关键字的记录指针或者数据。

二、B树的实现

在实现B树时,需要考虑以下几个问题:

  1. 如何定义B树中的节点;
  2. 如何插入一个关键字,并且保证B树的平衡;
  3. 如何删除一个关键字,并且保证B树的平衡;
  4. 如何查找一个关键字;
  5. 如何遍历整个B树。

2.1 节点的定义

在B树中,节点的定义非常重要。一个节点至少应该含有以下信息:

  1. 指向父节点的指针;
  2. 指向子节点的指针;
  3. 节点中的关键字个数;
  4. 节点中保存的关键字;
  5. 叶子节点中保存的指向数据的指针。

2.2 插入关键字

通过插入关键字来保证B树的平衡,具体的插入方法可以采用如下步骤:

  1. 从根节点开始,查找当前待插入关键字应该在的叶子节点;
  2. 如果该叶子节点中已经存在该关键字,那么就更新该叶子节点中关键字所对应的数据;
  3. 如果该叶子节点中不存在该关键字,那么就将该关键字插入该叶子节点的相应位置;
  4. 如果插入关键字后该节点中的关键字数目超过了规定的最大关键字数目,那么就将该节点分裂成两个节点,并将中间的关键字提升到它的父节点中;
  5. 依次向上检查父节点,如果出现了节点关键字数目超出规定的最大关键字数目的情况,那么就再将该节点分裂。

2.3 删除关键字

通过删除关键字来保证B树的平衡,具体的删除方法可以采用如下步骤:

  1. 从根节点开始,查找当前待删除关键字所对应的叶子节点;

  2. 如果该叶子节点中不存在该关键字,那么就直接结束删除操作;

  3. 如果该叶子节点中存在该关键字,那么就删除该叶子节点中的该关键字;

  4. 如果删除关键字后该节点的关键字数目少于规定的最小关键字数目,那么就分以下两种情况:

    • 如果该节点的邻居节点中有超过规定的最小关键字数目的兄弟节点,那么就让该节点从它的邻居节点中借一个关键字,并将其父节点中的关键字下降到该节点中;
    • 如果该节点的邻居节点中没有超过规定的最小关键字数目的兄弟节点,那么就将该节点和它的邻居节点合并起来,并将它们之间的父节点中的关键字删除。

2.4 查找关键字

在B树中查找关键字非常简单,具体的查找方法可以采用如下步骤:

  1. 从根节点开始,查找当前待查找关键字所对应的叶子节点;
  2. 在该叶子节点中线性查找是否存在该关键字;
  3. 如果存在,则返回该关键字所对应的数据;否则返回null。

2.5 遍历B树

B树的遍历方法和二叉查找树非常类似,但是需要考虑到每个节点有多个子节点的情况。具体的遍历方法可以采用如下步骤:

  1. 先遍历该节点所对应的所有子节点;
  2. 依次输出该节点中的所有关键字和数据;
  3. 继续遍历该节点的兄弟节点。

以上是B树的相关介绍和实现方法,借助B树的高效性能,我们可以更好地完成数据库等相关系统的设计。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:/a/708385.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

2024年6月-Docker配置镜像代理

步骤1:编辑 daemon.json 文件 vim /etc/docker/daemon.json步骤2:添加配置 将以下内容粘贴到文件中: {"insecure-registries": ["192.168.0.99:8800"],"data-root": "/mnt/docker","registr…

区间分割求解方程

本文实现了基于mpi4py的多进程算法 mpi不过多介绍,某些函数的用法也不是介绍范围,这里只给出怎么实现多进程的方程求根算法。区间划分求解方程,在串行程序里,二分法是非常经典的算法,现在对其进行拓展,实现…

YUV格式与RGB格式详解

图像处理 文章目录 图像处理前言YUV 格式YUV 采样 前言 像素格式描述了像素数据存储所用的格式,定义了像素在内存中的编码方式。RGB 和 YUV 为两种经常使用的像素格式。/ 1024 / 1024 2.63 MB 存储空间。 RGB 和 RGBA 格式 RGB 图像具有三个通道 R、G、B&#xff…

进程状态及其转换

0号进程(idle):在linux系统启动的时候最先运行的进程就是0号进程,0号进程又叫空闲进程。如果系统上没有其他进程执行那么0号进程就执行。0号进程是1号进程和2号进程的父进程 1号进程(init):init进程是由0号进程创建得到的,它的主要工作是系统的初始化。…

《C++ Primer》导学系列:第 1 章 - 开始

1.1 编写一个简单的C程序 概述 本小节介绍了如何编写和运行一个简单的C程序,帮助初学者了解C程序的基本结构和编译运行过程。 编写第一个C程序 我们从一个简单的C程序开始,它的功能是在控制台输出 "Hello, World!"。这是学习任何编程语言的…

【CGAL】圆柱体检测结果后处理

文章目录 文章说明算法思路代码展示结果展示 文章说明 这篇文章主要介绍,对使用CGAL中的 Region Growing 算法爬取圆柱体的结果进行后处理,以获取位置、轴向量、半径都较为合理的单个圆柱体。 在之前的一篇文章中,使用了open3D生成的标准圆…

560亿美元薪酬获批!马斯克:特斯拉未来市值将不止5万亿美元

KlipC报道:6月13日,美国电动汽车制造商特斯拉公司举办年度股东大会,其CEO马斯克对特斯拉生产销售、未来车型计划和在无人驾驶能等领域的发展进行了报告。此外,特斯拉股东批准了马斯克的560亿美元薪酬方案以及特斯拉总部迁至得克萨…

基于Verilog表达的FSM状态机

基于Verilog表达的FSM状态机 1 FSM1.1 Intro1.2 Why FSM?1.3 How to do 在这里聚焦基于Verilog的三段式状态机编程; 1 FSM 1.1 Intro 状态机是一种代码实现功能的范式;一切皆可状态机; 状态机编程四要素:– 1.状态State&#…

深入理解计算机系统 家庭作业6.22

每条磁道存 位 有r-xr条磁道 二者相乘就是我们要求的容量) 所以最大值x0.5

java-多态数组的多态参数

介绍 代码 employer父类 package hansunping;public class employer {private String name;private double salary;public employer(String name,double salary) {this.namename;this.salarysalary;// TODO Auto-generated constructor stub}public double getsalary() {retu…

GlusterFS企业分布式存储

GlusterFS 分布式文件系统代表-nfs常见分布式存储Gluster存储基础梳理GlusterFS 适合大文件还是小文件存储? 应用场景术语Trusted Storage PoolBrickVolumes Glusterfs整体工作流程-数据访问流程GlusterFS客户端访问流程 GlusterFS常用命令部署 GlusterFS 群集准备环…

职称申报总是不通过的五大原因,竟然在这里

职称评审每年都是有人通过,有人不能通过,而且有的人每年申报,但还是不通过,不通过其实都是有原因,抛开运气,有的人确实运气不好,不通过,这种没办法,但是大部分人申报没有…

Spring Cloud Gateway 详解:构建高效的API网关解决方案

Spring Cloud Gateway 详解:构建高效的API网关解决方案 Spring Cloud Gateway 是 Spring Cloud 生态系统中用于构建 API 网关的核心组件。它基于 Spring WebFlux 构建,旨在提供简单且有效的方式来路由和增强 API 请求。以下是 Spring Cloud Gateway 的详…

【Oracle篇】rman时间点异机恢复:从RAC环境到单机测试环境的转移(第六篇,总共八篇)

💫《博主介绍》:✨又是一天没白过,我是奈斯,DBA一名✨ 💫《擅长领域》:✌️擅长Oracle、MySQL、SQLserver、阿里云AnalyticDB for MySQL(分布式数据仓库)、Linux,也在扩展大数据方向的知识面✌️…

VRRP跟踪接口及认证(华为)

#交换设备 VRRP跟踪接口及认证 一、相关概念 1.VRRP跟踪接口 当 VRRP 的 Master 设备的上行接口出现问题, 而 Master 设备一直保持 Active 状态,那么就会导致网络出现中断,所以必须要使得 VRRP 的运行状态和上行接口能够关联。在配置了 VRRP 元余的网…

经典的网站系统架构(入门级)

从开发到部署,从用户访问到底层数据库,介绍搭建网站系统的经典架构的10个核心部分。 (图转自bytebytego,翻译整理by dogstar) 1、使用Git管理和协同源代码,通过CI/CD或Git的Webhook方式自动同步更新部署到服…

AI赋能数据安全体系化落地,出席网安标委2024年第一次标准周“数据安全标准与能力建设研讨会”

6月13日,全国网络安全标准化技术委员会(以下简称“网安标委”)2024年第一次标准周“数据安全标准与能力建设研讨会”在南昌召开。中央网信办网络数据管理局范雪炜、工业和信息化部网络安全管理局周睿康、国家信息中心外网办安全管理处处长罗海…

红酒保存中的氧气管理:适度接触与避免过度氧化

在保存云仓酒庄雷盛红酒的过程中,我们不得不面对一个微妙的问题:氧气管理。氧气,这个我们生活中无处不在的气体,对于红酒的保存却有着至关重要的影响。适度接触氧气对红酒的陈年过程和品质维护具有积极作用,然而过度氧…

【APP移动端自动化测试】第四节.元素操作的API

文章目录 前言一、点击&输入&清空操作 1.1 点击元素 1.2 输入&清空元素二、获取文本内容&位置&大小操作 2.1 获取文本内容 2.2 获取位置&大小三、根据属性名获取属性值操作四、滑动和拖拽操作 4.1 _swipe 4.2 _scroll …

Threejs-12、场景的线性雾和指数雾

1、创建场景雾 //创建场景雾 scene.fog new THREE.Fog(0x999999,0.1,50);2、创建场景指数雾 scene.fog new THREE.FogExp2(0x999999,0.05);3、 设置场景背景颜色 scene.background new THREE.Color(0x999999);完整代码 <script setup> // 导入threejs import * as…