B树,B-树,B+和红黑树的区别
B树
即二叉搜索树:
1.所有非叶子结点至多拥有两个儿子(Left和Right);
2.所有结点存储一个关键字;
3.非叶子结点的左指针指向小于其关键字的子树,右指针指向大于其关键字的子树;
如:
B树的搜索,从根结点开始,如果查询的关键字与结点的关键字相等,那么就命中;
否则,如果查询关键字比结点关键字小,就进入左儿子;如果比结点关键字大,就进入
右儿子;如果左儿子或右儿子的指针为空,则报告找不到相应的关键字;
如果B树的所有非叶子结点的左右子树的结点数目均保持差不多(平衡),那么B树
的搜索性能逼近二分查找;但它比连续内存空间的二分查找的优点是,改变B树结构
(插入与删除结点)不需要移动大段的内存数据,甚至通常是常数开销;
如:
但B树在经过多次插入与删除后,有可能导致不同的结构:
右边也是一个B树,但它的搜索性能已经是线性的了;同样的关键字集合有可能导致不同的树结构索引;所以,使用B树还要考虑尽可能让B树保持左图的结构,和避免右图的结构,也就是所谓的“平衡”问题;
实际使用的B树都是在原B树的基础上加上平衡算法,即“平衡二叉树”;如何保持B树结点分布均匀的平衡算法是平衡二叉树的关键;平衡算法是一种在B树中插入和删除结点的策略;
B-树
插入——————————
以一个3阶的B树为例:
(1)如果该结点的关键字个数没有到达2个,那么直接插入即可;
(2)如果该结点的关键字个数已经到达了2个,那么根据B树的性质显然无法满足,需要将其进行分裂
分裂的规则是该结点分成两半,将中间的关键字进行提升,加入到父亲结点中,但是这又可能存在父亲结点也满员的情况,则不得不向上进行回溯,甚至是要对根结点进行分裂,那么整棵树都加了一层。
例1——————————————
例2——————————————-
删除——————————
在B树的叶子结点b上删除关键字共有以下3种情况:
1. 假如b结点的关键字个数大于Min,说明删去该关键字后该结点仍满足B树的定义,则可直接删去该关键字。
2. 假如b结点的关键字个数等于Min,说明删去关键字后该结点将不满足B树的定义。若可以从兄弟结点借。
3. 假如b结点的关键字个数等于Min,说明删去关键字后该结点将不满足B树的定义。若不能从兄弟结点借。
红黑树
当在 10 亿数据中只需要进行十几次比较就能查找到目标时,不禁感叹编程之魅力!人类之伟大呀! —学红黑树有感
因为(log (十亿) = 9)
1. 节点是红色或者黑色
2. 根节点是黑色
3. 每个叶子的节点都是黑色的空节点(NULL)
4. 每个红色节点的两个子节点都是黑色的,不是说两个子节点是黑色,父节点就必须是红色。
5. 从任意节点到其每个叶子的所有路径都包含相同的黑色节点。
参考:
http://www.360doc.com/content/18/0904/19/25944647_783893127.shtml
http://developer.51cto.com/art/201901/590926.htm