- 二叉树存在的问题
二叉树需要加载到内存的,如果二叉树的节点少,没有什么问题,但是如果二叉树的节点很多(比如1亿)
问题1:在构建二叉树时,需要多次进行i/o操作(海量数据存在数据库或文件中),节点海量,构建二叉树时,速度有影响
问题2:节点海量,也会造成二叉树的高度很大,会降低操作速度
- 多叉树
在二叉树中,每个节点有数据项,最多有两个子节点。如果允许每个节点可以有更多的数据项和更多的子节点,就是多叉树(multiway tree)
后面我们讲解的2-3树,2-3-4树就是多叉树,多叉树通过重新组织节点,减少树的高度,能对二叉树进行优化
- B树
B树通过重新组织节点,降低树的高度,并且减少i/o读写次数来提升效率
文件系统及数据库系统的设计者利用了磁盘预读原理,将一个节点的大小设为等于一个页(页得大小通常为4k),这样每个节点只需要一次I/O就可以完全载入
将树的度M设置为1024,在600亿个元素中最多只需要4次I/O操作就可以读取到想要的元素, B树(B+)广泛应用于文件存储系统以及数据库系统中
- 2-3树
2-3树的所有叶子节点都在同一层.(只要是B树都满足这个条件)
有两个子节点的节点叫二节点,二节点要么没有子节点,要么有两个子节点.
有三个子节点的节点叫三节点,三节点要么没有子节点,要么有三个子节点.
2-3树是由二节点和三节点构成的树
- 应用实例
将数列{16, 24, 12, 32, 14, 26, 34, 10, 8, 28, 38, 20} 构建成2-3树,并保证数据插入的大小顺序
# 插入规则
2-3树的所有叶子节点都在同一层.(只要是B树都满足这个条件)
有两个子节点的节点叫二节点,二节点要么没有子节点,要么有两个子节点.
有三个子节点的节点叫三节点,三节点要么没有子节点,要么有三个子节点
当按照规则插入一个数到某个节点时,不能满足上面三个要求,就需要拆,先向上拆,如果上层满,则拆本层,拆后仍然需要满足上面3个条件。
对于三节点的子树的值大小仍然遵守(BST 二叉排序树)的规则
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2-3-4树
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B树简介
B-tree树即B树,B即Balanced,平衡的意思。有人把B-tree翻译成B-树,容易让人产生误解。会以为B-树是一种树,而B树又是另一种树。实际上,B-tree就是指的B树
- B+树
B+树是B树的变体,也是一种多路搜索树
- B*树
B*树是B+树的变体,在B+树的非根和非叶子结点再增加指向兄弟的指针