红黑树,b+树分别用于什么场景,为什么

作者&投稿:栋琰 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
AVL树,红黑树,B树,B+树,Trie树都分别应用在哪些现实场景中~

在C++ STL中,很多部分(目前包括set, multiset, map, multimap)应用了红黑树的变体(SGI STL中的红黑树有一些变化,这些修改提供了更好的性能,以及对set操作的支持)。红黑树是每个节点都带有颜色属性的二叉查找树,颜色或红色或黑色。在二叉查找树强制一般要求以外,对于任何有效的红黑树我们增加了如下的额外要求:   性质1. 节点是红色或黑色。   性质2. 根是黑色。   性质3 每个叶节点是黑色的。   性质4 每个红色节点的两个子节点都是黑色。(从每个叶子到根的所有路径上不能有两个连续的红色节点)   性质5. 从任一节点到其每个叶子的所有路径都包含相同数目的黑色节点。   An example of a red-black tree   这些约束强制了红黑树的关键性质: 从根到叶子的最长的可能路径不多于最短的可能路径的两倍长。结果是这个树大致上是平衡的。因为操作比如插入、删除和查找某个值的最坏情况时间都要求与树的高度成比例,这个在高度上的理论上限允许红黑树在最坏情况下都是高效的,而不同于普通的二叉查找树。   要知道为什么这些特性确保了这个结果,注意到属性5导致了路径不能有两个毗连的红色节点就足够了。最短的可能路径都是黑色节点,最长的可能路径有交替的红色和黑色节点。因为根据属性4所有最长的路径都有相同数目的黑色节点,这就表明了没有路径能多于任何其他路径的两倍长。   在很多树数据结构的表示中,一个节点有可能只有一个子节点,而叶子节点包含数据。用这种范例表示红黑树是可能的,但是这会改变一些属性并使算法复杂。为此,本文中我们使用 "nil 叶子" 或"空(null)叶子",如上图所示,它不包含数据而只充当树在此结束的指示。这些节点在绘图中经常被省略,导致了这些树好象同上述原则相矛盾,而实际上不是这样。与此有关的结论是所有节点都有两个子节点,尽管其中的一个或两个可能是空叶子。

红黑树和AVL树一样都对插入时间、删除时间和查找时间提供了最好可能的最坏情况担保。这不只是使它们在时间敏感的应用如即时应用(real time application)中有价值,而且使它们有在提供最坏情况担保的其他数据结构中作为建造板块的价值;例如,在计算几何中使用的很多数据结构都可以基于红黑树。红黑树在函数式编程中也特别有用,在这里它们是最常用的持久数据结构之一,它们用来构造关联数组和集合,在突变之后它们能保持为以前的版本。除了O(log n)的时间之外,红黑树的持久版本对每次插入或删除需要O(log n)的空间。红黑树是 2-3-4树的一种等同。换句话说,对于每个 2-3-4 树,都存在至少一个数据元素是同样次序的红黑树。在 2-3-4 树上的插入和删除操作也等同于在红黑树中颜色翻转和旋转。这使得 2-3-4 树成为理解红黑树背后的逻辑的重要工具,这也是很多介绍算法的教科书在红黑树之前介绍 2-3-4 树的原因,尽管 2-3-4 树在实践中不经常使用。

红黑树属于“黑平衡”的二叉树,虽然牺牲了一定的平衡性,但是add、remove操作要由优于AVL树也就是说RB-Tree的“统计性能”更佳!Java中TreeSet,TreeMap的底层都是基于RedBlackTree红黑树的;

B+树主要用在文件系统以及数据库做索引。比如磁盘存储、文件系统、MySQL数据库

为什么treeset使用红黑树而一些数据库索引使用b树和b+树
在C++ STL中,很多部分(目前包括set, multiset, map, multimap)应用了红黑树的变体(SGI STL中的红黑树有一些变化,这些修改提供了更好的性能,以及对set操作的支持)。红黑树是每个节点都带有颜色属性的二叉查找树,颜色或红色或黑色。


(转)红黑树
(2)判断删除之后的红黑树是否满足条件(3)与(4),若不满足,则进行调整 红黑树删除操作导致的红黑树调整,为双黑调整,双黑调整有四种情况。(1)BB-1,黑s有红子t:1 ~ 2次旋转,3次染色,调整完成 (2)BB-2-R,黑s无红子,p红:0次旋转,2次染色,调整完成 (3)BB-2-B,黑s...

适合使用b+树的是
5、B+树是对B树的一个小升级。大部分数据库的索引都是基于B+树存储的。MySQL的MyISAM和InnoDB引擎的索引都是基于B+树存储。6、作点解释:在B+树上,所有关键字的记录(指针)都集中在叶子结点上,其他地方的关键字只是充当索引,并没有与之配有相应的记录的指针。红黑树,b+树分别用于什么场景,...

数据结构之———树
二、红黑树的魔法 红黑树以其独特的红黑节点特性,保证了高效的搜索性能,插入和删除操作自动进行平衡调整,犹如魔法般神奇。深入理解红黑树的插入场景分析,是我们掌握这种高效数据结构的关键。三、B树与B+树的卓越性能 B树是一种多叉搜索树,通过控制节点的子节点数量(阶数m),优化了存储效率。B+树则...

数据结构与算法中,树一般会应用在哪些方面?为什么
基础类:二叉搜索(排序)树,线索二叉树,哈夫曼树(最优二叉树),二叉堆 平衡树类:AVL,红黑树,2-3树,2-3-4树,B树,B+树,B-树,treap,SBT。优先队列类:左高树(左偏树,可并堆,斜堆),双端堆,斐波那契堆 集合类:并查集 区间树类:线段树,划分树,归并树,树状数组 字母树类:...

共享:文件系统为什么采用B+树,而不是B-树
2、数据库系统和文件系统一般都采用B+树来存储索引信息,B+树兼顾写和读的性能,最极端时检索复杂度为O(logN),其中N指的是节点数量,logN表示对磁盘IO扫描的总次数。3、B树就是B-树,等价的,一般都说是B树,B+树是B树的一种变形,B+树和B树他们之间有区别。4、题主应该知道B-树和B+树最...

【数据结构】红黑树
--- > 对应情况 C 所以通过上面的分析我们发现,红黑树节点删除后的修复操作都可以转换为 A 或 B这两种情况,而A不需要修复,所以我们只需要研究B这种情况如何修复就行了。下面我们讨论如何修复B中情况:(若没有兄弟节点,则其兄弟节点是null节点,根据红黑树的性质,null节点为黑色)

数据结构中的是树形的结构有哪些,算法叫什么名字?
基础类:二叉搜索(排序)树,线索二叉树,哈夫曼树(最优二叉树),二叉堆 平衡树类:AVL,红黑树,2-3树,2-3-4树,B树,B+树,B-树,treap,SBT。优先队列类:左高树(左偏树,可并堆,斜堆),双端堆,斐波那契堆 集合类:并查集 区间树类:线段树,划分树,归并树,树状数组 字母树类:...

计算机中的树是什么意思?
为了更方便地处理树结构,计算机科学家们设计了许多树相关的数据结构和算法。常见的树的形态多样,有普通二叉树、平衡搜索树、堆、红黑树、B 树等。同时,也有许多高级算法针对某些特殊类型的问题,以提高树结构上的处理效率。例如 Suffix Tree 和 Suffix Array 等字符串匹配算法,它们利用了字符串的后缀...

linux红黑树详解linux红黑树
用的最多的应该是平衡二叉树,有种特殊的平衡二叉树红黑树,查找、插入、删除的时间复杂度最坏为O(logn)Java集合中的TreeSet和TreeMap,C++STL中的set、map,以及Linux虚拟内存的管理,都是通过红黑树去实现的。还有哈夫曼树编码方面的应用。B-Tree,B+-Tree在文件系统中的应用。如有错误或遗漏还请...

红黑树——删除、双黑缺陷
若二者之一为红,则3和4不难满足 双黑缺陷 若x与r均黑double-black 摘除x并代之以r后,全树黑深度不再统一,原B-树中x所属节点下溢 在新树中,考查r的父亲p = r->parent, r的兄弟s = r==p->lc ? p->rc : p->lc 以下分四种情况处理 BB-1:s为黑,且至少有一个红孩子t 3+4...

怀安县13289749227: AVL树,红黑树,B树,B+树,Trie树都分别应用在哪些现实场景中 -
剑伦丹红: 在C++ STL中,很多部分(目前包括set, multiset, map, multimap)应用了红黑树的变体(SGI STL中的红黑树有一些变化,这些修改提供了更好的性能,以及对set操作的支持).红黑树是每个节点都带有颜色属性的二叉查找树,颜色或红色或黑...

怀安县13289749227: 为什么treeset使用红黑树而一些数据库索引使用b树和b+树 -
剑伦丹红: 为什么treeset使用红黑树而一些数据库索引使用b树和b+树在C++ STL中,很多部分(目前包括set, multiset, map, multimap)应用了红黑树的变体(SGI STL中的红黑树有一些变化,这些修改提供了更好的性能,以及对set操作的支持).红黑树是每个节点都带有颜色属性的二叉查找树,颜色或红色或黑色.

怀安县13289749227: B树在信息学竞赛中的作用是什么呀?较之于treap和红黑树有什么优势吗? -
剑伦丹红: 用处不大.B树为多分支,即多叉,在磁盘读取技术中用处很大,但OI中一般使用二叉树更方便,效率也相差不大.

怀安县13289749227: 有没有一种数据结构,查找,删除和插入效率都比较高 -
剑伦丹红: 数据结构需要根据具体应用场景来决定,效率比较高的推荐红黑树,查找、删除、插入的时间复杂度都是O(lgn),红黑树是一种平衡的二叉树,其树高相比普通排序二叉树更小,所以红黑树效率也比普通排序二叉树高

怀安县13289749227: Java中Set、List、Map集合类(接口)的特点及区别.分别有哪些常用实现类. -
剑伦丹红: list与Set、Map区别及适用场景1、List,Set都是继承自Collection接口,Map则不是2、List特点:元素有放入顺序,元素可重复 ,Set特点:元素无放入顺序,元素不可重复,重复元素会覆盖掉,(注意:元素虽然无放入顺序,但是元素在set中的...

怀安县13289749227: 怎么查看mysql数据库的引擎 -
剑伦丹红: 一般情况下,mysql会默认提供多种存储引擎,你可以通过下面的查看:看你的mysql现在已提供什么存储引擎:mysql> show engines; 看你的mysql当前默认的存储引擎:mysql> show variables like '%storage_engine%'; 你要看某个表用了什么...

怀安县13289749227: 模式识别和图像处理中的算法和算法导论中的算法有什么区别 -
剑伦丹红: 模式识别与图像处理中的算法是针对图像识别与分类的,算法作用对象是像素,用于提取特征、识别目标等;而算法导论中的算法针对的是程序本身,是用于改善程序结构与运行速度的,算法导论中几乎包括了所有数据结构的东西,哪种编程语言都能用.

怀安县13289749227: 什么是平衡二叉树 -
剑伦丹红: 形态匀称的二叉树称为平衡二叉树 (Balanced binary tree) ,其严格定义是:一棵空树是平衡二叉树;若 T 是一棵非空二叉树,其左、右子树为 TL 和 TR ,令 hl 和 hr 分别为左、右子树的深度.当且仅当 ①TL 、 TR 都是平衡二叉树;② | hl - hr |≤ 1;时,则 T 是平衡二叉树.

怀安县13289749227: 几年工作经验的程序员,到底应该具备哪些能力 -
剑伦丹红: 一年啊,一年不足以做出什么成绩.如果确实很用功的话,起码应该学会了一些需求分析能力,一些简单的代码重构能力,简单的ER关系设计能力,还有文档书写能力,对代码的描述能力(或者说书写注释的能力).

怀安县13289749227: Java程序员的三年工作经验,应该必备哪些专业技能 -
剑伦丹红: 1、基本语法 这包括static、final、transient等关键字的作用,foreach循环的原理等等. 2、集合 非常重要,基本上就是List、Map、Set,各种实现类的底层实现原理,实现类的优缺点. 集合要掌握的是ArrayList、LinkedList、Hashtable、...

你可能想看的相关专题

本站内容来自于网友发表,不代表本站立场,仅表示其个人看法,不对其真实性、正确性、有效性作任何的担保
相关事宜请发邮件给我们
© 星空见康网