【989、B+树?】

128 阅读2分钟

B+树是一种常用于数据库和文件系统索引的树数据结构。它是B树的一种变体,通过一些改进来适应磁盘块的存储和检索。以下是关于B+树的一些关键特点和原理:

  1. 结构特点:

    • B+树是一个平衡树,所有叶子节点位于同一层。
    • 所有数据都存储在叶子节点中,而非叶子节点只包含索引。
    • 叶子节点使用指针连接形成一个有序链表,便于范围查询。
    • 非叶子节点中的索引值范围定义了子树中所有数据的范围。
  2. 节点结构:

    • 每个非叶子节点包含K-1个关键字,K个指向子树的指针。
    • 每个叶子节点包含K个关键字和指向下一个叶子节点的指针。
  3. 插入操作:

    • 插入操作从根节点开始,按照B树的插入方式找到叶子节点。
    • 如果插入后叶子节点的关键字个数超过了阶数,执行分裂操作,将中间关键字提升到父节点,形成两个新的子节点。
    • 父节点的关键字可能也会超过阶数,需要递归向上执行分裂操作。
  4. 删除操作:

    • 删除操作也从根节点开始,找到包含待删除关键字的叶子节点。
    • 如果删除后叶子节点的关键字个数低于阶数的一半,可以考虑从兄弟节点借关键字或合并节点。
  5. 范围查询:

    • 由于叶子节点形成了有序链表,范围查询变得更加高效。只需找到范围的起始和结束节点,沿链表遍历即可。
  6. 优势:

    • B+树的结构适合磁盘存储,因为每个节点可以存储更多的关键字。
    • B+树的有序链表叶子节点便于范围查询。
    • B+树相对于B树来说,减少了非叶子节点的数据,提高了磁盘块的利用率。
  7. 应用:

    • 常用于数据库索引、文件系统索引等需要高效查找和范围查询的场景。

总的来说,B+树通过优化B树的结构,使得其更适合于在磁盘上存储和检索数据,尤其在数据库系统中被广泛应用。