B-树 B+树 红黑树

B树是一种多路平衡查找树,它的每一个节点最多包含k个孩子,k被称为B树的阶。k的大小取决于磁盘页的大小。B树主要应用于文件系统以及部分数据库索引,比如著名的非关系型数据库MongoDB。
一个m阶的B树具有如下几个特征:
1.根结点至少有两个子女。
2.每个中间节点都包含k-1个元素和k个孩子,其中 m/2 <= k <= m
3.每一个叶子节点都包含k-1个元素,其中 m/2 <= k <= m
4.所有的叶子结点都位于同一层。
5.每个节点中的元素从小到大排列,节点当中k-1个元素正好是k个孩子包含的元素的值域分划。

一个m阶的B+树具有如下几个特征:
1.有k个子树的中间节点包含有k个元素(B树中是k-1个元素),每个元素不保存数据,只用来索引,所有数据都保存在叶子节点。
2.所有的叶子结点中包含了全部元素的信息,及指向含这些元素记录的指针,且叶子结点本身依关键字的大小自小而大顺序链接。
3.所有的中间节点元素都同时存在于子节点,在子节点元素中是最大(或最小)元素。

B+树的优势:
1.单一节点存储更多的元素,使得查询的IO次数更少。
2.所有查询都要查找到叶子节点,查询性能稳定。
3.所有叶子节点形成有序链表,便于范围查询。

红黑树的5个性质:
(1)每个结点要么是红的要么是黑的。
(2)根结点是黑的。
(3)每个叶结点(叶结点即指树尾端NIL指针或NULL结点)都是黑的。
(4)如果一个结点是红的,那么它的两个儿子都是黑的。
(5)对于任意结点而言,其到叶结点树尾端NIL指针的每条路径都包含相同数目的黑结点。
正是红黑树的这5条性质,使一棵n个结点的红黑树始终保持了logn的高度。红黑树的查找、插入、删除的时间复杂度最坏为O(logn)

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转载自www.cnblogs.com/xidian2014/p/10332246.html