C++ での B* ツリーの実装

B*-Tree: 高速なデータ取得のために C で最適化されたデータ構造

B* ツリーは、高速なデータ取得のために最適化された自己バランス型ツリー データ構造です。これは、データの順序とバランスを保つように設計されたツリー データ構造である B ツリーのバリエーションです。 B ツリーの特徴は、高度に順序付けされていることです。これは、そのノードが特定の方法で順序付けられたままであることを意味します。

B* ツリーは B ツリーに似ていますが、パフォーマンスが向上するように最適化されています。これは、パス圧縮やマルチノード分割などのいくつかの技術を使用して実現されます。

B*-ツリーは、高速な検索と挿入時間を提供し、大量のデータの保存と取得を効率的に行うことができるため、ファイル システムとデータベースに特に適しています。また、リアルタイム システムや科学シミュレーションなど、高速データ アクセスが必要なアプリケーションにも最適です。

B ツリーに対する B* ツリーの利点

B* ツリーが B ツリーに比べて優れている主な利点の 1 つは、パス圧縮やマルチノード分割などの技術を使用することで、より優れたパフォーマンスを提供できることです。これらの技術により、データの検索と挿入に必要なディスク アクセスの数が削減され、B* ツリーが B ツリーよりも高速かつ効率的になります。

B* ツリーは、より順序付けられており、各ノードにより多くのキーを格納できるため、B ツリーよりもスペース効率が高くなります。つまり、同じ量のデータを保存するのに必要なノードの数が減り、ツリー全体のサイズが削減され、パフォーマンスが向上します。

C での B* ツリーの実装

C で B* ツリーを実装するには、まずツリー内の各ノードを表すノード構造を定義する必要があります。 B* ツリー ノードには通常、いくつかのキーと対応する値、および子ノードへのポインタが含まれています。

これは、C で B* ツリーを実装するために使用できるノード構造の例です -

リーリー

ノード構造を定義したら、B* ツリー自体を実装できるようになります。 C -

で B* ツリーを実装する方法の例を次に示します。 リーリー

上記の B* ツリー クラスには、ツリーのルート ノードへのポインターであるプライベート メンバー変数 root と、ツリーの最小次数であるプライベート メンバー変数 t が含まれています。 B* ツリーの最小次数は、ツリー内のノードに含める必要があるキーの最小数です。

コンストラクターに加えて、B* ツリー クラスは、ツリー上でさまざまな操作を実行するために他の多くのメンバー関数も実装できます。最も重要なメンバー関数には、-

が含まれます。

• search() -この関数は、ツリー内の特定のキーを検索するために使用されます。キーが見つかった場合はキーを含むノードへのポインタを返し、見つからなかった場合は NULL を返します。

• insert() - この関数は、新しいキーと値をツリーに挿入するために使用されます。ツリーがいっぱいで、ルート ノードに新しいキーを格納するための十分なスペースがない場合、ルート ノードは分割され、新しいルートが作成されます。

• split() -この関数は、完全なノードを 2 つのノードに分割するために使用され、元のノードのキーは 2 つの新しいノード間で均等に分散されます。その後、中央値キーが親ノードに移動されます。

• delete() - この関数は、ツリーから特定のキーを削除するために使用されます。キーが見つからない場合、この関数は何も行いません。キーが見つかり、そのキーを含むノードがいっぱいでない場合、そのノードはその兄弟の 1 つとマージされ、ツリーのバランスが回復されます。

例

次は、C:

で B*-tree クラスのメンバー関数を実装する例です。 リーリー ＃＃＃結論は＃＃＃

要約すると、B* ツリーは、高速なデータ取得を必要とするアプリケーションに最適な効率的なデータ構造です。 B ツリーよりもパフォーマンスとスペース効率が優れているため、データベースやファイル システムで非常に人気があります。 B* ツリーを適切に実装すると、C アプリケーションでのデータの保存と取得の速度と効率を向上させることができます。

以上がC++ での B* ツリーの実装の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。