有意思的B+樹漫畫介紹

轉載自:伯樂專欄作者/玻璃貓,微信公衆號 - 夢見 漫畫:什麼是b+樹

這一次我們來介紹 B+ 樹。

一個m階的B樹具有如下幾個特徵:

1.根結點至少有兩個子女。

2.每個中間節點都包含k-1個元素和k個孩子,其中 m/2 <= k <= m

3.每一個葉子節點都包含k-1個元素,其中 m/2 <= k <= m

4.所有的葉子結點都位於同一層。

5.每個節點中的元素從小到大排列,節點當中k-1個元素正好是k個孩子包含的元素的值域分劃。

一個m階的B+樹具有如下幾個特徵:

1.有k個子樹的中間節點包含有k個元素(B樹中是k-1個元素),每個元素不保存數據,只用來索引,所有數據都保存在葉子節點。

2.所有的葉子結點中包含了全部元素的信息,及指向含這些元素記錄的指針,且葉子結點本身依關鍵字的大小自小而大順序鏈接。

3.所有的中間節點元素都同時存在於子節點,在子節點元素中是最大(或最小)元素。

B-樹中的衛星數據(Satellite Information):

B+樹中的衛星數據(Satellite Information):

需要補充的是,在數據庫的聚集索引(Clustered Index)中,葉子節點直接包含衛星數據。在非聚集索引(NonClustered Index)中,葉子節點帶有指向衛星數據的指針。

第一次磁盤IO:

第二次磁盤IO:

第三次磁盤IO:

B-樹的範圍查找過程

自頂向下,查找到範圍的下限(3):

中序遍歷到元素6:

中序遍歷到元素8:

中序遍歷到元素9:

中序遍歷到元素11,遍歷結束:

B+樹的範圍查找過程

自頂向下,查找到範圍的下限(3):

通過鏈表指針,遍歷到元素6, 8:

通過鏈表指針,遍歷到元素9, 11,遍歷結束:

 

簡要地介紹B+樹:

       B+樹是爲磁盤或其他直接存取輔助設備而設計的一種平衡查找樹,在B+樹中,所有記錄節點都是按鍵值的大小順序存放在同一層的葉節點中,各葉節點指針進行連接。

 

B+樹的特徵:

1.有k個子樹的中間節點包含有k個元素(B樹中是k-1個元素),每個元素不保存數據,只用來索引,所有數據都保存在葉子節點。

2.所有的葉子結點中包含了全部元素的信息,及指向含這些元素記錄的指針,且葉子結點本身依關鍵字的大小自小而大順序鏈接。(鏈表)

3.所有的中間節點元素都同時存在於子節點,在子節點元素中是最大(或最小)元素。

4、B+樹查找時是從上到下查找;B-樹則是從下往上查找(中序遍歷)

B+樹的優勢:

1.單一節點存儲更多的元素(這樣該節點下分支變多了,樹變矮胖了),使得查詢的IO次數更少。

2.所有查詢都要查找到葉子節點,查詢性能穩定。

3.所有葉子節點形成有序鏈表,便於範圍查詢。

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