树家族

在这里对树进行介绍,并通过树引出各种常用的树结构,主要从定义,查询,插入,删除四个维度看各类树,最后比对各种树的优缺点,以及应用场景。

简介

目录

二叉树

二叉查找树

定义

 1. 左子树上所有节点的值均小于或者等于他的根节点的值;
 2. 右子树上所有节点的值均大于或者等于他的根节点的值;
 2. 左右子树也分别都是二叉查找树;

平衡二叉树

字典树

定义

红黑树

定义

(1)每个节点或者是黑色,或者是红色。
(2)根节点是黑色。
(3)每个叶子节点(NIL)是黑色。 [注意:这里叶子节点,是指为空(NIL或NULL)的叶子节点!]
(4)如果一个节点是红色的,则它的子节点必须是黑色的。
(5)从一个节点到该节点的子孙节点的所有路径上包含相同数目的黑节点

B树

定义

一个m阶B树,具有如下特征:

 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

B+树

定义

一个m阶B+树,具有如下特征:

 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

优点

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。

结语

参考文献