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B-Tree的性質介紹

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B-樹是一種常見的數據結構。和他一起的還有B+樹。

在這里,需要澄清一下概念。B樹,B-樹,B+樹有什么區別?他們有什么關系呢?

其實,從數據結構來講只有2種,也就是B-樹和B+樹。有時候,B-樹又稱為B樹,他們是一個東西。請注意,B-樹中間的“-”是連字符,而不是“減號”。英文中是B-Tree,翻譯成中文后,也就是B樹,有的翻譯喜歡把連字符“-”也帶著,于是就成了B-樹,而B-樹被有些讀者誤讀為B減樹。

介紹B-樹之前,首先看一下一個重要的概念:階。

一個樹的階,就是這個樹中各個節點的子節點個數的最大值。也就是說,如果有的節點有2個子節點,有的節點有4個子節點,最多的有5個子節點,那么,這個樹的階就是5.

從這個角度來講,二叉樹的階是2.

接下來,我們介紹一下B-樹的主要性質。我們假定B-樹的階為m。一個m階的B-樹,要么是一個空樹,要么是具有如下性質的樹:

1,每個節點最多有m個子節點。最少有m/2(向上取整)個節點。或者這么表述:m/2 = 子節點個數= m。但是根節點是例外的,根節點可以最少有2個子節點。

2,每個節點的子節點的個數,比該節點中保存的關鍵字的個數多1. 也就是,當節點中保存k個關鍵字時,該節點會有k + 1個子節點(子樹)。

3,每個節點中的k個關鍵字是按照從小到到排列的,分別記為k1,k2,k3,......kk。那么該節點會有k+1個指針,記為p0,p1,p2,......pk。并且,p3所指向的子節點中的所有元素,都大于k3,且都小于k4. 如下圖所示。這一點也比較容易理解和記憶,各個指針p整好位于關鍵字k的插空的位置,所以,插空處的指針指向的子節點的元素的值,就理所當然的應該大于指針左邊的元素,小于指針右邊的元素。

4,B-樹是嚴格的平衡查找樹,它的左右子樹的高度是相等的。且葉子節點處于同一層,并且可以用空節點表示。

一個B-樹的例子:

總結

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