博客园  :: 首页  :: 新随笔  :: 联系 :: 订阅 订阅  :: 管理

Binary Tree(乱)

Posted on 2011-12-20 17:02  酸梅拯救地球  阅读(148)  评论(0)    收藏  举报

1.与一个结点两个分支的二元树相比,B-tree利用多个分支(称为子树)的结点,减少获取记录时所经历的结点数,从而达到节省存取时间的目的。

2.一棵度为m的B-树称为m阶B-树。

3.在实用中,与每个关键字存储在一起的不是相关的辅助信息域,而是一个指向另一磁盘页的指针。磁盘页中包含有该关键字所代表的记录,而相关的辅助信息正是存储在此记录中。
有的B-树(如第10章介绍的B+树)是将所有辅助信息都存于叶结点中,而内部结点(不妨将根亦看作是内部结点)中只存放关键字和指向孩子结点的指针,无须存储指向辅助信息的指针,这样使内部结点的度数尽可能最大化。

4.外查找的读盘次数不超过树高h,故其时间是O(h);

5.1、B-树的高度(一直搞不懂)
     定理9.1 若n≥1,m≥3,则对任意一棵具有n个关键字的m阶B-树,其树高h至多为:
        logt((n+1)/2)+1。
       这里t是每个(除根外)内部结点的最小度数,即
         
     由上述定理可知:B-树的高度为O(logtn)。于是在B-树上查找、插入和删除的读写盘的次数为O(logtn),CPU计算时间为O(mlogtn)。


5.一般来说,索引本身也很大,不可能全部存储在内存中,因此索引往往以索引文件的形式存储的磁盘上。这样的话,索引查找过程中就要产生磁盘I/O消耗,相对于内存存取,I/O存取的消耗要高几个数量级,所以评价一个数据结构作为索引的优劣最重要的指标就是在查找过程中磁盘I/O操作次数的渐进复杂度。换句话说,索引的结构组织要尽量减少查找过程中磁盘I/O的存取次数。

6.

主存的存取过程如下:

当系统需要读取主存时,则将地址信号放到地址总线上传给主存,主存读到地址信号后,解析信号并定位到指定存储单元,然后将此存储单元数据放到数据总线上,供其它部件读取。

写主存的过程类似,系统将要写入单元地址和数据分别放在地址总线和数据总线上,主存读取两个总线的内容,做相应的写操作。

这里可以看出,主存存取的时间仅与存取次数呈线性关系,因为不存在机械操作,两次存取的数据的“距离”不会对时间有任何影响,例如,先取A0再取A1和先取A0再取D3的时间消耗是一样的。

7.

局部性原理与磁盘预读

由于存储介质的特性,磁盘本身存取就比主存慢很多,再加上机械运动耗费,磁盘的存取速度往往是主存的几百分分之一,因此为了提高效率,要尽量减少磁盘I/O。为了达到这个目的,磁盘往往不是严格按需读取,而是每次都会预读,即使只需要一个字节,磁盘也会从这个位置开始,顺序向后读取一定长度的数据放入内存。这样做的理论依据是计算机科学中著名的局部性原理:

当一个数据被用到时,其附近的数据也通常会马上被使用。

程序运行期间所需要的数据通常比较集中。

由于磁盘顺序读取的效率很高(不需要寻道时间,只需很少的旋转时间),因此对于具有局部性的程序来说,预读可以提高I/O效率。

预读的长度一般为页(page)的整倍数。页是计算机管理存储器的逻辑块,硬件及操作系统往往将主存和磁盘存储区分割为连续的大小相等的块,每个存储块称为一页(在许多操作系统中,页得大小通常为4k),主存和磁盘以页为单位交换数据。当程序要读取的数据不在主存中时,会触发一个缺页异常,此时系统会向磁盘发出读盘信号,磁盘会找到数据的起始位置并向后连续读取一页或几页载入内存中,然后异常返回,程序继续运行。

8.

MyISAM中索引检索的算法为首先按照B+Tree搜索算法搜索索引,如果指定的Key存在,则取出其data域的值,然后以data域的值为地址,读取相应数据记录。MyISAM的索引方式也叫做“非聚集”的,之所以这么称呼是为了与InnoDB的聚集索引区分。

 

MyISAM索引文件和数据文件是分离的,索引文件仅保存数据记录的地址。而在InnoDB中,表数据文件本身就是按B+Tree组织的一个索引结构,这棵树的叶节点data域保存了完整的数据记录。这个索引的key是数据表的主键,因此InnoDB表数据文件本身就是主索引。


http://www.codinglabs.org/html/theory-of-mysql-index.html