B树和B+树试题解析

一、单项选择题

01.下图所示是一棵(A ).

A.4阶B树 B.3阶B树 C.4阶B+树 D.无法确定

02.下列关于m阶B树的说法中,错误的是( C ).

A.根结点至多有m棵子树

B.所有叶结点都在同一层次上

C.非叶结点至少有m/2 (m为偶数)或(m +1)/2 (m为奇数)棵子树

D.根结点中的数据是有序的
解析:除根结点外的所有非叶结点至少有[m/2]棵子树,对于根结点,最多有m棵子树,若其不说叶结点,则至少有2棵子树

03.以下关于m阶B树的说法中,正确的是(B).

Ⅰ.每个结点至少有两棵非空子树

Ⅱ.树中每个结点至多有m-1个关键字

Ⅲ.所有叶结点在同一层

IV.插入一个元素引起B树结点分裂后,树长高一层

A.Ⅰ、Ⅱ B.Ⅱ、Ⅲ C.Ⅲ、IV D.Ⅰ、Ⅱ、IV
解析:每个非根的内部结点必须至少有[m/2]棵子树,而根结点至少要有两棵子树,所以选项Ⅰ不正确。选项ⅡⅢ显然正确,对于Ⅳ,插入一个元素引起B树结点分裂后,只要从根结点到该元素插入位置的路径上至少有一个结点未满,B树就不会长高;只有当结点的分裂传到根结点,并使根结点也分裂时,才会导致树高增1,因此选项IⅣ错误。

04.在一棵m阶B树中做插入操作前,若一个结点中的关键字个数等于(),则插入操作后必须分裂成两个结点;在一棵m阶B树中做删除操作前,若一个结点中的关键字个数等于( ),则删除操作后可能需要同它的左兄弟或右兄弟结点合并成一个结点。 B

解析:由于B树每个结点内的关键字个数最多为m-1,所以当关键字个数大于m-1时,则应该分裂,每个结点内的关键字个数至少为[m/2]-1个,所以关键字个数少于[m/2]-1时,则可能与其他结点合并(除非只有根结点)

05.具有n个关键字的m阶B树,应有(A)个叶结点。

A. n+1

B. n-1

C. mn

D. nm/2
解析:B树的叶结点对应查找失败的情况,对有n个关键字的查找集合进行查找 失败可能性有n+1种

06.高度为5的3阶B树至少有(B)个结点,至多有(D)个结点。

A.32

B.31

C.120

D.121

07.含有n个非叶结点的m阶B树中至少包含(D)个关键字。

解析:1个根结点至少有一个关键字,其余的n-1个结点至少有「m/2]-1个关键字。(n-1)([m/2]-1)+1

08.已知一棵5阶B树中共有53个关键字,则树的最大高度为(C),最小高度为(B)。

A.2

B.3

C.4

D.5
解析:树中每个结点至多有m=5棵子树,至多有m-1=4个关键字,除根结点以外的非叶子结点至少有[m/2]=3棵子树,至少有[m/2]-1=2个关键字。求最大高度,则分支尽量少,每个结点内的关键字尽量少,根1关键字2分支,其他非叶2关键字3子树,高度为4的关键字数为1+2*(2+2*3+3*6)=53。求最小高度,则分支尽量多,每个结点内的关键字尽量多,所有结点4关键字5分支,一层4个关键字,2层5分支每个分支4个关键字,共24个,不够存,所以至少要三层才能存满53个关键字

09.已知一棵3阶B树中有2047个关键字,则此B树的最大高度为( A ),最小高度为(D)

A.11

B.10

C. 8

D.7
解析:树中每个结点至多有m=3棵子树,至多含有m-1=2个关键字,除根结点以外的非叶子结点至少有[m/2]=2棵子树,至少有[m/2]-1=1个关键字。最大高度:分支尽量少,每个结点内关键字尽量少,根1关键字2分支,其余非叶1关键字2分支。2^11-1=2047。最小高度:分支尽量多,每个结点内关键字尽量多,所有结点2关键字3分支

10.下列关于B树和B+树的叙述中,不正确的是( A ).

A.B树和B+树都能有效地支持顺序查找

B.B树和B+树都能有效地支持随机查找

C.B树和B+树都是平衡的多叉树

D.B树和B+树都可以用于文件索引结构
解析:B树仅支持随机查找,不支持顺序查找

11.在7阶B树中搜索第2016个关键字,若根结点已读入内存,则最多需启动( A )次I/O.

A.4

B.5

C.6

D.7
12.【2009统考真题】下列叙述中,不符合m阶B树定义要求的是( D )。

A.根结点至多有m棵子树

B.所有叶结点都在同一层上

C.各结点内关键字均升序或降序排列

D.叶结点之间通过指针链接
解析:m阶B树不要求将各叶结点之间用指针链接,选项D描述的实际上是B+树。

13.【2012统考真题】已知一棵3阶B树,如下图所示。删除关键字78得到一棵新B树,

其最右叶结点中的关键字是( D )。

A. 60

B.60,62

C.62,65

D.65

14.【2013统考真题】在一棵高度为2的5阶B树中,所含关键字的个数至少是(A ).

A.5

B.7

C.8

D.14
解析:对于5阶B树,根结点的分支数最少为2(关键字数最少为1),其他非叶结点的分支数最少为[n/2]向上=3(关键字数最少为2),因此关键字个数最少的情况如下图所示(叶结点不计入高度)

15.【2014统考真题】在一棵有15个关键字的4阶B树中,含关键字的结点个数最多是(D)

A.5

B.6

C.10

D.15
解析:关键字数量不变,要求结点数量最多,即要求每个结点中含关键字的数量最少。根据4阶B树的定义,根结点最少含1个关键字,非根结点中最少含[4/2]-1=1个关键字,所以每个结点中关键字数量最少都为1个,即每个结点都有2个分支,类似于排序二叉树,而15个结点正好可以构造一个4层的4阶B树,使得终端结点全在第四层,符合B树的定义,因此选D。

  1. 【2016统考真题】B+树不同于B树的特点之一是(A)。

A.能支持顺序查找

B.结点中含有关键字

C.根结点至少有两个分支

D.所有叶结点都在同一层上
解析:由于B+树的所有叶结点中包含了全部的关键字信息,且叶结点本身依关键字从小到大顺序链接,因此可以进行顺序查找,而B树不支持顺序查找(只支持多路查找)。

17.【2017统考真题】下列应用中,适合使用B+树的是( B ).

A.编译器中的词法分析

B.关系数据库系统中的索引

C.网络中的路由表快速查找

D.操作系统的磁盘空闲块管理

18.【2018统考真题】高度为5的3阶B树含有的关键字个数至少是(B).

A.15

B.31

C.62

D.242
解析:m阶B树的基本性质:根结点以外的非叶结点最少含有[m/2]-1=1个关键字,而根结点中含有1个关键字,因此所有非叶结点都有两个孩子,此时树形与h=5的满二叉树相同,可求得关键字最少为31个。

19.【2020统考真题】依次将关键字5,6,9,13,8,2,12,15插入初始为空的4阶B树后,根结点中包含的关键字是( B ).

A. 8

B.6,9

C.8,13

D.9,12

20.【2021统考真题】在一棵高度为3的3阶B树中,根为第1层,若第2层中有4个关键字,则该树的结点数最多是( A ).

A.11

B.10

C.9

D.8
解析:3阶B树,每个结点至多含有3-1=2个关键字(至少1个),至多有3棵子树,题目规定第二层有4个关键字,要使B树的结点数达到最多,则这4个关键字包含在3个结点中,B树树形如下图所示,A,B,C...M表示关键字,最多有11个结点。

21.【2022统考真题】在下图所示的5阶B树T中,删除关键字260之后需要进行必要的调整,得到新的B树T1。下列选项中,不可能是T1根结点中关键字序列的是(D)。

A.60,90,280

B.60,90,350

C.60,85,110,350

D.60,90,110,350

22.【2023统考真题】下列关于非空B树的叙述中,正确的是(B).

Ⅰ插入操作可能增加树的高度

Ⅱ.删除操作一定会导致叶结点的变化

Ⅲ.查找某关键字总是要查找到叶结点

Ⅳ.插入的新关键字最终位于叶结点中

A.仅Ⅰ B.仅Ⅰ、Ⅱ C.仅Ⅲ、Ⅳ D、仅I、II、IV
解析:B树的插入操作可能导致叶结点分裂,而叶结点分裂可能导致父结点分裂,若这个分裂过程传导到根结点,则会导致B树高度增1,Ⅰ正确。若被删结点是叶结点,则显然会导致叶结点变化;若被删结点不是叶结点,则要先将被删结点和它的前驱或后继交换,最终转换为删除叶结点,还是导致叶结点变化,Ⅱ正确。若在非叶结点中查找到了给定的关键字,则不用向下继续查找,Ⅲ错误。插入关键字的初始位置是最底层叶结点,但可能因结点分裂而被转移到父结点中,IV错误。

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