BTREE 结构

BTree又叫多路平衡搜索树,一颗m叉的BTree特性如下:

  • 树中每个节点最多包含m个孩子。

  • 除根节点与叶子节点外,每个节点至少有[ceil(m/2)]个孩子。

  • 若根节点不是叶子节点,则至少有两个孩子。

  • 所有的叶子节点都在同一层。

  • 每个非叶子节点由n个key与n+1个指针组成,其中[ceil(m/2)-1] <= n <= m-1

以5叉BTree为例,key的数量:公式推导[ceil(m/2)-1] <= n <= m-1。所以 2 <= n <=4 。当n>4时,中间节点分裂到父节点,两边节点分裂。

插入 C N G A H E K Q M F W L T Z D P R X Y S 数据为例。

演变过程如下:

1). 插入前4个字母 C N G A

 2). 插入H,n>4,中间元素G字母向上分裂到新的节点

3). 插入E,K,Q不需要分裂

4). 插入M,中间元素M字母向上分裂到父节点G

5). 插入F,W,L,T不需要分裂

6). 插入Z,中间元素T向上分裂到父节点中

7). 插入D,中间元素D向上分裂到父节点中。然后插入P,R,X,Y不需要分裂

 8). 最后插入S,NPQR节点n>5,中间节点Q向上分裂,但分裂后父节点DGMT的n>5,中间节点M向上分裂

到此,该BTREE树就已经构建完成了, BTREE树 和 二叉树 相比, 查询数据的效率更高, 因为对于相同的数据量来说,BTREE的层级结构比二叉树小,因此搜索速度快。

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