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B树
B树(BTree)是一种平衡的多路查找树,2-3树和2-3-4树都是B树的特例。
我们把结点最大的孩子树目称为B树的阶,因此,2-3树是3阶B树,2-3-4树是4阶B树
如下图,比如说要查找7,首先从外存读取得到根节点3,5,8三个元素,发现7不在,但是5、8之间,因此就通过A2再读取外存的2,6,7节点找到结束。
B树的数据结构为内外存的数据交互准备的。当要处理的数据很大时,无法一次全部装入内存。这时对B树调整,使得B树的阶数与硬盘存储的页面大小相匹配。比如说一棵B树的阶为1001(即1个节点包含1000个关键字),高度为2(从0开始),它可以存储超过10亿个关键字(1001x1001x1000+1001x1000+1000),只要让根节点持久的保留在内存中,那么在这颗树上,寻找某一个关键字至多需要两次硬盘的读取即可。
对于n个关键字的m阶B树,最坏情况查找次数计算
第一层至少1个节点,第二层至少2个节点,由于除根节点外每个分支节点至少有⌈m/2⌉棵子树,则第三层至少有2x⌈m/2⌉个节点。。。这样第k+1层至少有2x(⌈m/2⌉)^(k-1),实际上,k+1层的节点就是叶子节点。若m阶B树有n个关键字,那么当你找到叶子节点,其实也就等于查找不成功的节点为n+1,因此
n+1>=2x(⌈m/2⌉)^(k-1),即
在含有n个关键字的B树上查找时,从根节点到关键字节点的路径上涉及的节点数不超多