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Utiliser Python pour écrire le code de l'opération de suppression de l'arbre B+
- WBOYavant
- 2024-01-22 12:42:13729parcourir
L'opération de suppression d'arborescence B+ nécessite d'abord de trouver l'emplacement du nœud supprimé, puis de déterminer le nombre de clés du nœud.
Si le nombre de clés dans le nœud dépasse le nombre minimum, supprimez-le simplement directement.
Comme indiqué ci-dessous, supprimez "40" :
S'il y a un nombre minimum exact de clés dans le nœud, la suppression nécessite d'emprunter au nœud frère et d'ajouter la clé intermédiaire du nœud frère au nœud parent. Comme indiqué ci-dessous, supprimez "5":
Supprimez le nœud de contenu, si le nombre de clés dans le nœud dépasse le nombre minimum, supprimez simplement la clé du nœud feuille et supprimez la clé du nœud interne . Remplissez les espaces vides dans les nœuds internes avec des successeurs dans l'ordre. Comme indiqué ci-dessous, supprimez "45":
Supprimez le nœud de contenu, s'il y a un nombre minimum exact de clés dans le nœud, supprimez la clé et empruntez une clé directement au nœud frère, et remplissez le index avec la clé empruntée de l'espace vide. Comme indiqué ci-dessous, supprimez "35" :
Supprimez le nœud de contenu et générez un espace vide au-dessus du nœud parent. Après avoir supprimé une clé, fusionnez l'espace vide avec ses frères et sœurs, en remplissant l'espace vide du nœud parent avec le successeur dans l'ordre. Comme indiqué ci-dessous, supprimez "25":
L'opération de suppression qui provoque la réduction de la hauteur de l'arbre, comme indiqué ci-dessous, supprimez "55":
Python implémente l'opération de suppression d'arbre B+
import math
# 创建节点
class Node:
def __init__(self, order):
self.order = order
self.values = []
self.keys = []
self.nextKey = None
self.parent = None
self.check_leaf = False
# 插入叶子
def insert_at_leaf(self, leaf, value, key):
if (self.values):
temp1 = self.values
for i in range(len(temp1)):
if (value == temp1[i]):
self.keys[i].append(key)
break
elif (value < temp1[i]):
self.values = self.values[:i] + [value] + self.values[i:]
self.keys = self.keys[:i] + [[key]] + self.keys[i:]
break
elif (i + 1 == len(temp1)):
self.values.append(value)
self.keys.append([key])
break
else:
self.values = [value]
self.keys = [[key]]
# B+树
class BplusTree:
def __init__(self, order):
self.root = Node(order)
self.root.check_leaf = True
# 插入节点
def insert(self, value, key):
value = str(value)
old_node = self.search(value)
old_node.insert_at_leaf(old_node, value, key)
if (len(old_node.values) == old_node.order):
node1 = Node(old_node.order)
node1.check_leaf = True
node1.parent = old_node.parent
mid = int(math.ceil(old_node.order / 2)) - 1
node1.values = old_node.values[mid + 1:]
node1.keys = old_node.keys[mid + 1:]
node1.nextKey = old_node.nextKey
old_node.values = old_node.values[:mid + 1]
old_node.keys = old_node.keys[:mid + 1]
old_node.nextKey = node1
self.insert_in_parent(old_node, node1.values[0], node1)
def search(self, value):
current_node = self.root
while(current_node.check_leaf == False):
temp2 = current_node.values
for i in range(len(temp2)):
if (value == temp2[i]):
current_node = current_node.keys[i + 1]
break
elif (value < temp2[i]):
current_node = current_node.keys[i]
break
elif (i + 1 == len(current_node.values)):
current_node = current_node.keys[i + 1]
break
return current_node
# 查找节点
def find(self, value, key):
l = self.search(value)
for i, item in enumerate(l.values):
if item == value:
if key in l.keys[i]:
return True
else:
return False
return False
# 在父级插入
def insert_in_parent(self, n, value, ndash):
if (self.root == n):
rootNode = Node(n.order)
rootNode.values = [value]
rootNode.keys = [n, ndash]
self.root = rootNode
n.parent = rootNode
ndash.parent = rootNode
return
parentNode = n.parent
temp3 = parentNode.keys
for i in range(len(temp3)):
if (temp3[i] == n):
parentNode.values = parentNode.values[:i] + \
[value] + parentNode.values[i:]
parentNode.keys = parentNode.keys[:i +
1] + [ndash] + parentNode.keys[i + 1:]
if (len(parentNode.keys) > parentNode.order):
parentdash = Node(parentNode.order)
parentdash.parent = parentNode.parent
mid = int(math.ceil(parentNode.order / 2)) - 1
parentdash.values = parentNode.values[mid + 1:]
parentdash.keys = parentNode.keys[mid + 1:]
value_ = parentNode.values[mid]
if (mid == 0):
parentNode.values = parentNode.values[:mid + 1]
else:
parentNode.values = parentNode.values[:mid]
parentNode.keys = parentNode.keys[:mid + 1]
for j in parentNode.keys:
j.parent = parentNode
for j in parentdash.keys:
j.parent = parentdash
self.insert_in_parent(parentNode, value_, parentdash)
# 删除节点
def delete(self, value, key):
node_ = self.search(value)
temp = 0
for i, item in enumerate(node_.values):
if item == value:
temp = 1
if key in node_.keys[i]:
if len(node_.keys[i]) > 1:
node_.keys[i].pop(node_.keys[i].index(key))
elif node_ == self.root:
node_.values.pop(i)
node_.keys.pop(i)
else:
node_.keys[i].pop(node_.keys[i].index(key))
del node_.keys[i]
node_.values.pop(node_.values.index(value))
self.deleteEntry(node_, value, key)
else:
print("Value not in Key")
return
if temp == 0:
print("Value not in Tree")
return
# 删除条目
def deleteEntry(self, node_, value, key):
if not node_.check_leaf:
for i, item in enumerate(node_.keys):
if item == key:
node_.keys.pop(i)
break
for i, item in enumerate(node_.values):
if item == value:
node_.values.pop(i)
break
if self.root == node_ and len(node_.keys) == 1:
self.root = node_.keys[0]
node_.keys[0].parent = None
del node_
return
elif (len(node_.keys) < int(math.ceil(node_.order / 2)) and node_.check_leaf == False) or (len(node_.values) < int(math.ceil((node_.order - 1) / 2)) and node_.check_leaf == True):
is_predecessor = 0
parentNode = node_.parent
PrevNode = -1
NextNode = -1
PrevK = -1
PostK = -1
for i, item in enumerate(parentNode.keys):
if item == node_:
if i > 0:
PrevNode = parentNode.keys[i - 1]
PrevK = parentNode.values[i - 1]
if i < len(parentNode.keys) - 1:
NextNode = parentNode.keys[i + 1]
PostK = parentNode.values[i]
if PrevNode == -1:
ndash = NextNode
value_ = PostK
elif NextNode == -1:
is_predecessor = 1
ndash = PrevNode
value_ = PrevK
else:
if len(node_.values) + len(NextNode.values) < node_.order:
ndash = NextNode
value_ = PostK
else:
is_predecessor = 1
ndash = PrevNode
value_ = PrevK
if len(node_.values) + len(ndash.values) < node_.order:
if is_predecessor == 0:
node_, ndash = ndash, node_
ndash.keys += node_.keys
if not node_.check_leaf:
ndash.values.append(value_)
else:
ndash.nextKey = node_.nextKey
ndash.values += node_.values
if not ndash.check_leaf:
for j in ndash.keys:
j.parent = ndash
self.deleteEntry(node_.parent, value_, node_)
del node_
else:
if is_predecessor == 1:
if not node_.check_leaf:
ndashpm = ndash.keys.pop(-1)
ndashkm_1 = ndash.values.pop(-1)
node_.keys = [ndashpm] + node_.keys
node_.values = [value_] + node_.values
parentNode = node_.parent
for i, item in enumerate(parentNode.values):
if item == value_:
p.values[i] = ndashkm_1
break
else:
ndashpm = ndash.keys.pop(-1)
ndashkm = ndash.values.pop(-1)
node_.keys = [ndashpm] + node_.keys
node_.values = [ndashkm] + node_.values
parentNode = node_.parent
for i, item in enumerate(p.values):
if item == value_:
parentNode.values[i] = ndashkm
break
else:
if not node_.check_leaf:
ndashp0 = ndash.keys.pop(0)
ndashk0 = ndash.values.pop(0)
node_.keys = node_.keys + [ndashp0]
node_.values = node_.values + [value_]
parentNode = node_.parent
for i, item in enumerate(parentNode.values):
if item == value_:
parentNode.values[i] = ndashk0
break
else:
ndashp0 = ndash.keys.pop(0)
ndashk0 = ndash.values.pop(0)
node_.keys = node_.keys + [ndashp0]
node_.values = node_.values + [ndashk0]
parentNode = node_.parent
for i, item in enumerate(parentNode.values):
if item == value_:
parentNode.values[i] = ndash.values[0]
break
if not ndash.check_leaf:
for j in ndash.keys:
j.parent = ndash
if not node_.check_leaf:
for j in node_.keys:
j.parent = node_
if not parentNode.check_leaf:
for j in parentNode.keys:
j.parent = parentNode
# 输出B+树
def printTree(tree):
lst = [tree.root]
level = [0]
leaf = None
flag = 0
lev_leaf = 0
node1 = Node(str(level[0]) + str(tree.root.values))
while (len(lst) != 0):
x = lst.pop(0)
lev = level.pop(0)
if (x.check_leaf == False):
for i, item in enumerate(x.keys):
print(item.values)
else:
for i, item in enumerate(x.keys):
print(item.values)
if (flag == 0):
lev_leaf = lev
leaf = x
flag = 1
record_len = 3
bplustree = BplusTree(record_len)
bplustree.insert('5', '33')
bplustree.insert('15', '21')
bplustree.insert('25', '31')
bplustree.insert('35', '41')
bplustree.insert('45', '10')
printTree(bplustree)
if(bplustree.find('5', '34')):
print("Found")
else:
print("Not found")Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!
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