B树的查找和插入

找了一本书《数据结构教程(Java语言描述),徐孝凯 主编》,写的挺好的,我发上来大家一起学习。

package p215;

public class BayerTreeNode {

	/*根节点非叶节点至少两个分支,非根非叶至少m/2上整个分支
	最多m个分支
	每个节点关键字的个数是比分支数少一
	如非根非叶关键字个数(m/2取上整-1)——(m-1)
	*/
	int m;//B-tree的阶,即节点中可容纳孩子节点个数(子树)的最大值
	      //(m>=3)
	int keyNum;//实际存储了几个节点
	BayerTreeNode parent;//指向父节点的指针域
	Object []key=new Object[m+1];//,保存关键字的域
	BayerTreeNode[]ptr=new BayerTreeNode[m+1];//指向子树的指针域
	int[]rec=new int[m+1];//保存关键字对应记录的位置
	//key、rec从1开始,ptr从0开始

}

书中为了查找和插入方便,在每个节点的所有关键字后面放上MaxKey,这个最大的键不计入keynum

查找

package p215;

public class BayerTree {

	private int m;//m-阶B树
	private BayerTreeNode bt;//根
	final int MaxKey=1000;//最大键值
	
	//注意原来的书里面添加最后一个位置为最大的MaxKey
	//查找时一定会小于最后的位置,不会超过
	   
	
	public int search(Object k)
	{
		int i;
		BayerTreeNode p=bt;
		while(p!=null)
		{
			i=1;
			while(((Comparable)k).compareTo(p.key[i])>0)	
				i++;
			if(k.equals(p.key[i]))
				return p.rec[i];
			else p=p.ptr[i-1];
		}
		return -1;
	}

插入

public boolean insert(Object k,int num)
	{
		//向B树中插入关键字为k,记录存储位置为num的记录
		
		
		//当树为空
		if(bt==null)
		{
			bt=new BayerTreeNode();
			bt.keyNum=1;bt.parent=null;
			bt.key[1]=k;bt.key[2]=MaxKey;
			bt.rec[1]=num;
			bt.ptr[0]=bt.ptr[1]=null;
			return true;
		}
		
		
		//从树上查找插入位置
		int i=0;
		BayerTreeNode xp=bt,p=null;//分别指向当前节点和父节点
		while(xp!=null)
		{
			i=1;
			while(((Comparable)k).compareTo(xp.key[i])>0)	
				i++;
			if(k.equals(p.key[i]))
				return false;
			else {
				p=xp;
				xp=xp.ptr[i-1];
			}
		}
		BayerTreeNode ap=null;
		
		//向非空的B树中p节点的第i个位置插入索引项(k,num,ap)
		while(true)
		{
			int j,c;
			//从最后到插入位置的所有索引项都后移一个位置
			for(j=p.keyNum;j>=i;j--)
			{
				p.key[j+1]=p.key[j];
				p.rec[j+1]=p.rec[j];
				p.ptr[j+1]=p.ptr[j];
			}
			//把一个插入索引项(k,num,ap)放入节点p的i位置
			p.key[i]=k;p.rec[i]=num;p.ptr[i]=ap;
			
			p.keyNum++;
			
			if(p.keyNum<=m-1)
			{
				p.key[p.keyNum+1]=MaxKey;
				return true;
			}
			
			//计算m/2的上整
			c=(m%2!=0?(m+1)/2:m/2);
			//建立新分裂的结点,该结点含有m-c个索引项
			ap=new BayerTreeNode();
			ap.keyNum=m-c;ap.parent=p.parent;
			for(j=1;j<=ap.keyNum;j++)//复制关键字和记录项
			{
				ap.key[j]=p.key[j+c];
				ap.rec[j]=p.rec[j+c];
			}
			for(j=0;j<=ap.keyNum;j++)//复制指针
			{
				ap.ptr[j]=p.ptr[j+c];
				if(ap.ptr[j]!=null)
					ap.ptr[j].parent=ap;//修改副指针
			}
			
			ap.key[m-c+1]=MaxKey;//最大值放入所有关键字后
			
			
			//修改p节点关键字个数
			p.keyNum=c-1;
			//建立新的待向双亲结点插入的索引项(k,num,ap)
			k=p.key[c];num=p.rec[c];
			//在p结点最后放入最大关键字
			p.key[c]=MaxKey;
			//建立新的树根结点
			if(p.parent==null)
			{
				bt=new BayerTreeNode();
				bt.keyNum=1;bt.parent=null;
				bt.key[1]=k;bt.key[2]=MaxKey;
				bt.rec[1]=num;
				bt.ptr[0]=p;bt.ptr[1]=ap;
				p.parent=ap.parent=bt;
				return true;
			}
			//求出新的索引项(k,num,ap)在双亲结点的插入位置
			p=p.parent;
			i=1;
			while(((Comparable)k).compareTo(p.key[i])>0)	
				i++;
	
		}
		
		
		
		
		
	
		
	}

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