红黑树,b树,b+树有什么区别?
特性 | 红黑树 | B树 | B+树 |
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节点容量 | 每个节点存1个键值对 | 每个节点存多个键值对 | 非叶节点存多个键,仅叶节点存值 |
分支数 | 二分叉(二叉树) | 多分叉(多路树) | 多分叉,叶节点额外链表连接 |
数据存储位置 | 所有节点均存数据 | 所有节点均存数据 | 数据仅存于叶节点 |
平衡维护方式 | 颜色标记与旋转 | 节点分裂/合并 | 节点分裂/合并 |
查找稳定性 | 查到即返回 | 查到即返回 | 必须查至叶节点 |
核心区别:
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查询效率:红黑树 单点查询稳定在
O(log n)
,但树深度较高(如1亿数据需约30次查找)。B/B+树:树高更低(相同数据量下树高度可能仅为红黑树的1/3),显著减少磁盘I/O次数。 -
范围查询:B+树 的叶子节点通过指针形成链表,范围遍历效率极高(如查询
[A, Z]
只需找到起点后顺序遍历)。B树/红黑树:范围查询需回溯父节点或频繁调整指针,效率较低。 -
插入/删除维护成本:红黑树 需频繁旋转和变色,维护规则复杂。B/B+树:通过批量调整(分裂/合并节点)减少频繁操作,更适合海量数据。
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场景选择:如果数据在内存中 + 高频增删 ,选择红黑树更合适,如果数据在磁盘 + 随机/范围查询均需 ,选择B+树更合适。