B树和B+树的区别
2018-12-22 00:00
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B树和B+树听过最多的是应用在数据库索引上,说简单就是一种m叉多路平衡查找树。这里采用M叉而不是二叉的原因是因为要考虑磁盘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),以此方式减少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:
- 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;
b+树,是b树的一种变体,查询性能更好。m阶的b+树的特征:
- 有n棵子树的非叶子结点中含有n个关键字(b树是n-1个),这些关键字不保存数据,只用来索引,所有数据都保存在叶子节点(b树是每个关键字都保存数据)。
- 所有的叶子结点中包含了全部关键字的信息,及指向含这些关键字记录的指针,且叶子结点本身依关键字的大小自小而大顺序链接。
- 所有的非叶子结点可以看成是索引部分,结点中仅含其子树中的最大(或最小)关键字。
- 通常在b+树上有两个头指针,一个指向根结点,一个指向关键字最小的叶子结点。
- 同一个数字会在不同节点中重复出现,根节点的最大元素就是b+树的最大元素。
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