Java中的B +树[关闭]答案

【问题标题】：B+-Tree in Java [closed]Java中的B +树[关闭]
【发布时间】：2012-12-21 16:52:45
【问题描述】：

我想用 Java 创建一个简单的 B+-Tree 实现，我需要一些帮助。我希望我的程序实现这些功能：搜索、插入、删除。

我的问题：

用来表示树的最佳数据结构是什么？我曾是思考 TreeMap。
在 B+-Tree 中，数据单独存储在叶子中节点（K，V）和内部节点而不是每条记录中的数据有一个指向子节点（K，P）的指针。我想要一个建议关于如何指向另一个节点，因为我不能在 java 中使用指针。

另外，如果您有任何建议，或者您想到了一个可以用作参考的简单实现，请告诉我。

谢谢

【问题讨论】：

标签： java b-tree

【解决方案1】：

B 树（或任何存在的小变体）的全部意义在于将数据存储在磁盘上，以便可以通过少量磁盘访问来读取数据。如果您要将所有内容都保存在内存中，则应该使用平衡二叉搜索树（可能是红黑树或展开树），甚至是香草 BST，但您的问题似乎都没有考虑到这一事实。

用来表示树的最佳数据结构是什么？我在想 TreeMap。

TreeMap 是一种内存数据结构，因此尚不清楚这将如何帮助表示磁盘上的树。此外，这为您实现了一个二叉搜索树，因此如果您使用 TreeMap，您并没有真正实现 B-tree。

在 B+-Tree 中，数据仅存储在叶节点 (K,V) 中，内部节点而不是每个记录中的数据都有一个指向子节点 (K,P) 的指针。我想要一个关于如何指向另一个节点的建议，因为我不能在 java 中使用指针。

您不需要实际的指针来表示 B 树，只需要文件偏移量。您需要定义一种表示这些偏移量的方法（从文件开头开始的字节数或块数，具体取决于实现的其余部分的结构）并根据文件偏移量访问所有内容。事实上，您应该不使用标准 C 风格的指针来指向 B+-树中的节点之间。如果你这样做了，那么下次程序启动时这些指针将毫无意义，因此你将失去磁盘数据结构的持久性优势。

为了干净地访问文件内容，我推荐memory mapping。在 Java 中创建内存映射文件对象的一种有用方法是FileChannel.map。该方法返回一个MappedByteBuffer，您可以使用它来读取特定文件偏移量处的一大块字节。

【讨论】：

首先感谢您的回答！关于我正在考虑使用可序列化的树的存储。另外关于数据结构，因为 TreeMap 不是我想要的，你有什么数据结构可以建议吗？或者你认为如果我创建一个自己的 Node 类会更好？
@sijoune 您对性能有多关心？如果您关心，您可能不应该使用Serializable 或创建自己的 Node 类。您应该将每个块视为 N 字节项的数组（您定义 N），并直接操作每个项。如果您序列化一个 Java 对象，很多额外的信息会与对象数据一起保存，并且您无法确定每个对象在磁盘上的大小。如果您甚至不知道每个对象的大小，您就不知道一个页面可以容纳多少个对象，性能就会下降。