Google B-Tree的使用demo

B树中的一些概念

• m/2向上取整
• 通常我们说m阶的B树，是指最多的子节点树；最少3阶，上图4阶
• 根的子节点个数 2 <= M <=m 元素个数 1<= K <=m-1
• 内部子节点个数m/2 <= M <=m 元素个数 m/2-1<= K <=m-1
• 叶子节点 元素个数 m/2-1<= K <=m-1

B+树的限制

• 非叶子节点只存储索引，数据都放在叶子节点中，叶子节点含所有数据
• 所有叶子节点是一个链表
• 非叶子节点的关键字的个数与其子树的个数相同；不像B树，子树的个数总比关键字个数多1个

B+树的优点

• 每次查询稳定，深度相同都会到子节点
• 树叶⼦节点存储了所有数据并且进⾏了排序，并且叶⼦节点之间有指针，可以很好的支持全表扫描，范围查找
• B+树更适合外部存储。由于内节点无 data 域，每个节点能索引的范围更大更精确；非叶子节点都只是索引值，没有实际的数据，这就是B+树在一次IO里面，能读出的索引值更多。从而减少查询时候需要的IO次数！

google的B树go实现btree

• API

基本操作

函数	功能
Len	获取长度
Min	获取最小对象
Max	获取最大对象
Has	判断对象是否存在
Get	获取对象,若不存在返回nil
Clone	返回当前树的一个副本
Delete	删除指定对象
DeleteMax	删除最大对象
DeleteMin	删除最小对象
Clear	清空树
ReplaceOrInsert	替换或者插入,如果是已经存在的则返回原始对象

迭代器操作

函数	功能
Ascend	升序迭代获取整个树
AscendGreaterOrEqual	升序获取大于等于[a,+∞)
AscendLessThan	升序获取小于(-∞,b)
AscendRange	升序获取范围[a,b)
Descend	降序迭代获取整个树
DescendGreaterOrEqual	降序获取大于等于[a,+∞)
DescendLessThan	降序获取小于(-∞,b)
DescendRange	降序获取范围[a,b)

使用DEMO

import (
	"fmt"
	"strconv"

	"github.com/google/btree"
)

type Book struct {
	Code int
	Name string
}

func (b *Book) Less(item btree.Item) bool {
	if v, ok := item.(*Book); ok {
		return b.Code < v.Code
	}

	fmt.Println("Error: not valid item")
	return false
}

func testAddSearch() {
	tree := btree.New(3) //初始3阶Btree
	for i := 0; i < 100; i++ {
		//插入数据
		tree.ReplaceOrInsert(&Book{Code: i, Name: "freedom" + strconv.Itoa(i)})
	}

	//范围查找
	tree.DescendRange(&Book{Code: 50}, &Book{Code: 48}, func(a btree.Item) bool {
		item := a.(*Book)
		fmt.Println(item)
		return true
	})

	//降序遍历
	tree.Ascend(btree.ItemIterator(func(a btree.Item) bool {
		item := a.(*Book)
		fmt.Println(item)
		return true
	}))

	//升序遍历
	tree.Descend(btree.ItemIterator(func(a btree.Item) bool {
		item := a.(*Book)
		fmt.Println(item)
		return true
	}))

}

func main() {
	testAddSearch()
}