树与存储

二叉树:

一个根节点,每个节点下挂着最多2个子节点。、

概念:

度:结点的分支数,二叉树度为2。

深度:树的层次。

二叉排序树:

二叉树的基础上,每个节点上都有一个数字,节点上的数字都比右节点上的大。

应用场景:

基于内存的排序数据结构,写入时将数据写入到对应的位置。数据可能会出现倾斜,可以想到数字写入顺序如果不是50-20-60-18-55,而是18-20-50-55-60,那么二叉树就会退变为链表。

B-树:

B-树每个节点上包含着数据和指针,每个指针指向其一个子节点的位置,并且数据的个数为指针的2d-1个。这里的d是指针的个数,同时也是树的“度”。

B-树的查找需要一次对每个节点进行二分查找,直至找到或返回null。通常,可以引入布朗过滤器等方式加速查找。

B-树的写入、删除时要进行分裂、合并、转移等操作,越是非顺序的插入就越容易碰到这些高性能消耗的操作。

应用场景:

一般B-树常常作为磁盘的查找的数据结构使用。

一般磁盘为了减少寻道时间,往往会进行预读,一次读入1个或多个page的数据。我们只要将B-树的每个节点控制在一个page大小,就可以保证,磁盘一次的查找只需要一次IO。一个page大小一般在4k,可以存储不少的数据,假设一个节点存储数据量为100,深度为3的B-树,即可保存100w数据量(100*100*100),而100的数据一般用不了4k的存储空间。

当然,这里节点中存储的东西主要包括data和指针,指针大小是固定的,而数据有大有小。只要控制好每个数据块的大小,就可以提高B-树的性能。

另外,一般情况下非叶子节点占用空间一般较小,上面的例子中,非叶子节点数据量只有1w,完全可以缓存至内存中,这点也是在实际数据库实现中常常使用到的优化。

B+树:

B+树完全是对B-树的工程级优化,非叶子节点不在存储data,只有根节点才存储数据。最大程度的加大了单个page中指针的个数,增加数的度。减少了树的层次。

另外相比较于B-树,其key的个数变为指针个数的2d个。

应用场景:

实际在数据库系统中使用时,往往每个叶子节点都会存储一个其相邻节点的一个指针,用来在范围查找时有更好的性能。

时间: 2024-08-30 21:51:00

树与存储的相关文章

树的存储-树的遍历与计数中运用队列来实现

问题描述 树的遍历与计数中运用队列来实现 #include #include #include #include #define MAX_TREE_SIZE 100 #define TElemType int #define QElemType int #define Status int #define OVERFLOW -2 #define OK 1 #define ERROR 0 typedef struct BiTNode//结点结构 { QElemType data; int pare

树与森林的存储、遍历和树与森林的转换

树的存储结构     双亲表示法   孩子表示法: (a)多重链表(链表中每个指针指向一棵子树的根结点); (b)把每个跟结点的孩子结点排列起来,看成一个线性表,且以单链表做存储结构.且N个头指针也组成一个线性表.   孩子兄弟表示法://二叉树表示法或二叉链表表示法 以二叉链表做树的存储结构,链表中结点的两个链域分别指向该结点的第一个孩子结点和下一个兄弟结点(fchild 和nsibling) //孩子兄弟表示法 typedef struct CSNode{ int data; CSNode

数据结构例程——以孩子兄弟链存储的树的高度

本文是数据结构基础系列(6):树和二叉树中第5课时树的存储结构的例程. 例: 以孩子-兄弟链作为存储结构,求树的高度 源程序:[说明--函数TreeCreate仅创建了如上图所示的图,不具有通用性.] #include <stdio.h> #include <malloc.h> typedef char ElemType; typedef struct tnode { ElemType data; //节点的值 struct tnode *hp; //指向兄弟 struct tno

数据结构——赫夫曼树

1 基本概念 赫夫曼树(Huffman Tree)又称为最优树,是一类带权路径长度最短的树.本文仅讨论最优二叉树. 树的路径长度是指从树根到树中其余各个结点的路径长度之和.对具有n个结点的二叉树而言,完全二叉树具有最短的树的路径长度. 若在二叉树中,树叶结点带有权值,则有:结点的带权路径长度定义为从树根到该结点之间的路径长度与该结点上所带权值之积. 若树中有n个树叶结点,且每个树叶结点均带有权值,则有:树的带权路径长度定义为树中所有树叶结点的带权路径长度之和,可记为: 有时,也将树的路径长度称为

AJAX实现动态树型结构

ajax|动态|树型结构 树型结构是一类应用非常广泛的数据结构.人类社会中宗族的族谱和现代企业的组织形式都是树型结构.在计算机领域中,文件系统中文件的管理结构.存储器管理中的页表.数据库中的索引等也都是树型结构.随着Internet的飞速发展,树型结构在浏览器/服务器(Browser/Server,简称B/S)应用系统的应用也越来越广泛. 目前,在互联网上广泛存在.应用的树型结构一般分为两种:静态和动态结构.静态结构存在最多.实现简单,但是静态导致不能改变树的结构和内容,无法反映树的节点信息的变

基于AJAX的动态树型结构的设计与实现

ajax|动态|设计|树型结构 <B>摘 要</B>:简要介绍了一种通用的,动态树型结构的实现方案,该方案基于Asynchronous JavaScript and XML,结合Struts框架设计实现了结构清晰.扩展性良好的多层架构,数据存储于数据库,结合XML描述树的节点信息,使得任何按预定的XML文档描述的信息都可以通过动态树来展现.<br /><table border="0" cellspacing="0" cel

字典树概述

字典树简介 字典树(Trie Tree),又称单词查找树,是键树的一种,典型应用是用于统计,排序和保存大量的字符串(但不仅限于字符串),所以经常被搜索引擎系统用于文本词频统计. 字典树有3个基本性质: 1.根节点不包含字符,其余的每个节点都包含一个字符: 2.从根节点到某一节点,路径上经过的字符连接起来,为该节点对应的字符串: 3.每个节点的所有子节点包含的字符都不相同. 字典树的结构一般如下图所示: 以字符串为例,我们可以将其存储结构写成如下形式: #define MAX 26 //字符集的大

谈表达式树的缓存(6):五种缓存方式的性能比较

开始还债,因为还有至少两个可写的重要话题依赖在这个系列上,不解决就难以前进. 目前我们已经涉及了五种不同的缓存实现,它们分别是: SimpleKeyCache:构造字符串作为Key,使用字典作为存储. PrefixTreeCache:使用前缀树进行存储. SortedListCache:使用排序列表或二叉搜索树进行存储. HashedListCache:先对表达式树取散列值,再从字典中取出二叉搜索树. DictionaryCache:实现了散列值和表达式树的比较方法,直接使用字典进行存储. 如果

谈表达式树的缓存(5):引入散列值

到目前为止,我们已经实现了三种缓存方式:首先我们设法构建唯一字符串,但是由于它的代价较高 ,于是我们使用了前缀树进行存储:又由于前缀树在实际操作中所花的时间和空间都有不令人满意之处, 我们又引入了二叉搜索树.那么二叉搜索树又有什么缺点呢?其实前文已经谈到过了,那就是从理论上来 说,它的时间复杂度相对前两个要高,在最坏情况下将会出现O(m * log(n))的时间复杂度--每次比较 两个前缀树需要耗费O(m),共比较O(log(n))次. 很显然,与最理想的时间复杂度O(m)相比,其差距就在于n,