什么是B+树

AI解读 1个月前 硕雀
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B+树是一种多叉排序树,用于高效地存储和检索数据,特别是在数据库和文件系统中广泛应用。其结构特点如下:

  1. 基本定义:B+树是B树的一种变形形式,也属于平衡多路查找树。它包含根节点、内部节点和叶子节点,所有叶子节点都位于同一层,并且按关键字大小顺序链接。
  2. 节点结构
    • 非叶子节点:仅存储键值,不存储数据。每个非叶子节点包含多个子树指针,这些指针指向其子树。
    • 叶子节点:存储具体的数据,每个叶子节点包含多个搜索键值和指向主文件记录的指针。叶子节点之间通过双向链表连接,以便可以方便地遍历整个序列。
  3. 插入操作
    • 插入操作仅在叶子节点上进行。当插入的新键值使得叶子节点超过最大容量时,该节点会被分裂成两个节点,并将中间键值上移至父节点。
  4. 删除操作
    • 删除操作也仅在叶子节点上进行。如果删除操作导致叶子节点中的键值数量低于最小容量,则需要从相邻的叶子节点借用键值或合并节点。
  5. 查找操作
    • 查找操作从根节点开始,通过比较键值决定向下移动到哪个子树,直到找到目标键值所在的叶子节点为止。由于所有路径长度相同,查找效率较高。
  6. 性能优势
    • B+树具有较高的分支度,减少了查找所需的I/O操作次数,特别适用于块式存储(如文件系统)。
    • 所有叶子节点按关键字顺序链接,便于顺序访问和范围查询。
  7. 应用场景
    • B+树广泛应用于数据库索引、文件系统索引等场景,因其高效的存储和检索性能而备受青睐。

总结来说,B+树是一种高效的多叉排序树结构,通过优化插入、删除和查找操作,保持数据稳定有序,并具有对数时间复杂度的优点,特别适用于需要大量数据存储和快速检索的应用场景。

来源:www.aiug.cn
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