mysql的b树和b+树原理和区别?
MySQL的B树和B+树原理和区别如下:
B树和B+树的原理:
1. B树的原理:
B树是一种多路平衡查找树,它具有以下几个特点:
1) 根节点至少有两个子节点;
2) 每个非根节点至少有m/2个子节点( m为实现B树所设置的阶数,即每个节点最多包含m个子节点);
3) 每个节点内的元素按照关键字从小到大排列,每个元素具有不同的关键字;
4) 叶子节点全部在同一层,最后一层的叶子节点都指向NULL。
B树插入、删除、查询的时间复杂度为O(logm n)。
2. B+树的原理:
B+树相对B树有一些区别,它的特点如下:
1) 非叶子节点不保存数据,只保存子节点的指针;
2) 所有叶子节点之间都有一个链,可以按顺序遍历所有叶子节点;
3) 叶子节点保存所有数据,叶子节点的指针指向下一个叶子节点;
4) B+树的阶数比B树的阶数更大。
B+数插入、删除、查询的时间复杂度为O(logm n)。
B树和B+树的区别:
1. 查找性能:
B+树只需要遍历叶子节点就可以完成整个树的查询操作,而在B树中,需要先遍历非叶子节点,然后才能遍历到叶子节点。
2. 指针数:
B+树每个非叶子节点只需要保存指向其子节点的指针,而在B树中,每个节点都需要保存指向其子节点和兄弟节点的指针,因此B+树相对于B树来说,指针数更少,可以有效减少内存占用。
3. 范围查询性能:
B+树在进行范围查询或者分页查询时,只需要遍历叶子节点即可,而B树则需要遍历整棵树,因此B+树相对于B树在这方面有更好的性能表现。
4. 叶子节点:
B+树的叶子节点只保存数据,而在B树中,每个节点都包含数据,因此B+树的叶子节点可以容纳更多的数据。
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B Tree 指的是 Balance Tree,也就是平衡树,平衡树是一颗查找树,并且所有叶子节点位于同一层。
2.
B+ Tree 是 B 树的一种变形,它是基于 B Tree 和叶子节点顺序访问指针进行实现,通常用于数据库和操作系统的文件系统中。
3.
B+ 树有两种类型的节点:内部节点(也称索引节点)和叶子节点,内部节点就是非叶子节点,内部节点不存储数据,只存储索引,数据都存在叶子节点。
4.
内部节点中的 key 都按照从小到大的顺序排列,叶子节点的记录也是按照从小到大
MySQL中的B-Tree和B+Tree是数据库中常用的索引结构。它们的共同特点是数据都是按照一定的顺序存储的,因此在查找记录时可以使用二分查找等算法,提高查询效率。但是,它们的实现原理略有不同。
B-Tree的算法核心是二分查找,它的每个节点都包含索引和数据,每个节点可以有多个子节点,如果一个节点中索引键的个数超过了指针的个数,就会自动产生分裂。不同于B+Tree,B-Tree的每个节点都包含着相应的数据,因此,当数据是经常存储在磁盘上而不是内存中,一个节点内可以拥有更多的数据,因为它们在内存中所占用的存储空间不会那么庞大。然而,B-Tree相比B+Tree具有查询效率较低和缓存过程中频繁读取磁盘等问题。
B+Tree为B-Tree的变体,通常更高效。它的每个叶子节点都包含了相应的数据,非叶子节点只包含索引并且没有数据。这意味着在B+Tree中,数据的查询只需要在叶子节点上进行,由于B+Tree每个非叶节点都分别连接叶节点,因此,在检索的时候,不会发生太多的指针操作,因此这种树型结构的查询效率比B-Tree更高。
总之,B-Tree和B+Tree都是数据库中常用的索引结构。B-Tree适合数据比较小且瞬间多次查询的任务,而B+Tree适合数据比较大且范围查询多的任务。