数据结构（十一）B树

之前的二叉排序树，平衡二叉树都是基于二叉树的实现，但是在搜索过程中，效率和树的深度有关，所以就想到把二叉树改为多叉树，B树和B+树都基于多叉树的实现

多路查找树

B树

定义

 

应用场景

 

B+树

涉及到遍历的场景，B树就有明显缺陷了，需要类似树的中序遍历，而这样的IO开销是很大的，从而就引出了B+树

定义

也就是说，真正的数据存在叶子结点，其它结点存放的都是叶子结点的索引

随机查询则从根结点开始遍历，顺序查询则可以从最左侧的叶子结点遍历

 

应用场景

 

数据库数据结构

大多数数据库，如mysql，底层的数据结构也是采用B+树来实现

1.树的深度会很大影响搜索效率，每多一层，就多一次IO，所以一般而言树深度越小越好，而B树/B+树支持多阶，符合要求

2.数据量大了，就会出现索引，索引多了也会占据存储空间，B+树只在叶子结点存储真实数据，其它结点存储索引，可以提高索引结点的空间利用率

3.结合磁盘特点，磁盘寻找数据需要经历三个时间，寻道时间，旋转时间，传送时间，而其中寻道时间消耗的时间最长。磁盘读取数据是以盘块(block)为基本单位的。位于同一盘块中的所有数据都能被一次性全部读取出来。而磁盘IO代价主要花费在查找时间Ts上。因此我们应该尽量将相关信息存放在同一盘块，同一磁道中。或者至少放在同一柱面或相邻柱面上，以求在读/写信息时尽量减少磁头来回移动的次数。所以一般数据库中的B+树采用与盘块大小相同的阶数。

 

盘块：也就是扇区，一般是连续的512字节

寻道时间：磁头找到对应的磁道

旋转时间：在磁道上通过旋转找到对应的数据

传送时间：通过计算机总线加载到内存

 

参考资料

从磁盘的使用角度来说明数据结构的应用场景

http://blog.csdn.net/v_july_v/article/details/6530142

http://www.cnblogs.com/yangecnu/p/3632027.html

//B+树和在数据库innodb的应用

http://www.ruzuojun.com/topic/420.html