什么是B+树

什么是B+树呢?在说B+树之前我们先了解一下为什么要有B树,其实这些树最开始都是为了解决某种系统中,查询效率低的问题。B树其实最开始源于的是二叉树,二叉树是只有左右孩子的树,当数据量越大的时候,二叉树的节点越多,那么当从根节点搜索的时候,影响查询效率。所以如果这些节点存储在外存储器中的话,每访问一个节点,相当于进行了一次I/O操作。

这里面说下外存储器和内存储器:

   外存储器:就是将数据存储到磁盘中,每次查找的某个元素的时候都要取磁盘中查找,然后再写入内存中,容量大,但是查询效率低。

   内存储器:就是将数据放在内存中,查询快,但是容量小。

我们大致了解了B树和什么是外存储器,内存储器,那么就知道其实B+树就是为了解决数据量大的时候存储在外存储器时候,查找效率低的问题。接下来就说下B+树的特点:

  1. 中间元素不存数据,只是当索引用,所有数据都保存在叶子结点中。
  2. 所有的中间节点在子节点中要么是最大的元素要么是最小的元素 。
  3. 叶子结点包含所有的数据,和指向这些元素的指针,而且叶子结点的元素形成了自小向大这样子的链表。

如下这个图就很好的说明了B+的特点

      看图其实可以看到一个节点可以存放多个数据,查找一个节点的时候可以有多个元素,大大提升查找效率,这就是为什么数据库索引用的就是B+树,因为索引很大,不可能都放在内存中,所以通常是以索引文件的形式放在磁盘上,所以当查找数据的时候就会有磁盘I/O的消耗,而B+树正可以解决这种问题,减少与磁盘的交互,因为进行一次I/O操作可以得到很多数据,增大查找数据的命中率。

这就可以很明显的看出B+树的优势:

  1. 单个节点可以存储更多的数据,减少I/O的次数。
  2. 查找性能更稳定,因为都是要查找到叶子结点。
  3. 叶子结点形成了有序链表,便于查询。

B+树是怎么进行查找的呢,分为单元素查找和范围查找

   单元素查找是从根一直查找到叶子结点,即使中间结点有这个元素也要查到叶子结点,因为中间结点只是索引,不存数据。比如要查元素3,如图:

  范围查找是直接从链表查,比如要查元素3到元素8的,如图:

也是参考了其他人的博客,自己也总结了一下,有说的不对的地方希望大家能够多多指出,以后也会继续努力哒,嘻嘻~

 

posted @ 2019-06-26 13:40  王小鑫  阅读(8878)  评论(0编辑  收藏