数据结构 - B+树 B+ Tree

在数据库和文件系统中，B+树是常见的数据结构之一，主要用于索引管理和大规模数据的高效检索。与 B-树类似，B+树也属于多路平衡搜索树，但在存储布局和操作特性上进行了优化，尤其适用于磁盘存储环境。

本文将详细介绍 B+树的特点及优势，帮助读者全面理解这一重要的数据结构。

1. 什么是B+树

B+树是B-树的变种，在设计上更加优化了查询效率和磁盘访问性能。它在以下几个方面与B-树有显著区别：

1. 叶子节点链表
   B+树的所有数据都存储在叶子节点中，并通过链表将叶子节点串联起来。这种结构方便了范围查询和顺序访问。

2. 非叶节点索引

   非叶子节点只保存索引信息，节点中仅含有其子树（根节点）中的最大（或最小）关键字。

3. 更高的树阶
   由于非叶子节点不存储实际数据，每个节点能容纳更多的关键字，树的高度更低，进一步优化了查询效率。

2. B+树的优势

范围查询

如果需要查询一个范围内的所有数据，首先在B+树上查找区间左端点所在的叶节点，然后沿着叶节点的下一个节点指针访问下一个数据，直至达到区间右端点。

而如果使用 B 树结构，由于数据既可以存储在内部节点也可以存储在叶子节点，连续访问需要频繁地在树的内部节点之间移动。