何时selectRB树,B-Tree或AVL树?

作为程序员,我应该什么时候考虑使用RB树,B-树或AVL树? 在决定select之前,需要考虑哪些关键点?

有人可以解释一下每个树形结构的场景,为什么它是参照关键点select的?

拿一点盐,

B树,当你pipe理数以千计的项目,你从磁盘或一些缓慢的存储介质分页。

RB树,当你在树上相当频繁的插入,删除和检索。

AVL树在插入和删除相对于您的检索不经常。

我认为即使在主存中,B +树也是一个很好的通用有序容器数据结构。 即使在虚拟内存不是问题时,caching友好性通常也是如此,B +树对于顺序访问特别有利 – 与链表相似的渐近性能,但具有接近简单数组的caching友好性。 所有这些和O(log n)search,插入和删除。

然而,B +树确实有问题,例如在插入/删除节点时在节点内移动的项目,使指向这些项目的指针无效。 我有一个“游标维护”的容器库 – 游标将自己附加到它们当前在链接列表中引用的叶节点,所以它们可以自动修复或失效。 由于很less有超过一两个游标,所以它可以很好地工作,但是这也是一个额外的工作。

另一件事是B +树本质上就是这样。 我想你可以剥离或重新创build非叶节点,这取决于你是否需要它们,但是使用二叉树节点,你会获得更多的灵活性。 一个二叉树可以被转换成一个链表并返回而不需要复制节点 – 你只需要改变指针,然后记住你现在将它视为一个不同的数据结构。 除此之外,这意味着你可以非常容易地将树合并,将两棵树都转换成列表,然后将它们合并,然后再转换成树。

另一件事是内存分配和释放。 在二叉树中,这可以从algorithm中分离出来 – 用户可以创build一个节点,然后调用插入algorithm,删除可以提取节点(从树中分离它们,但不释放内存)。 在B树或B +树中,这显然不起作用 – 数据将存在于多项目节点中。 编写插入方法,在不修改节点的情况下“计划”操作,直到他们知道需要多less新节点并且可以分配为止是一个挑战。

红黑vs AVL? 我不确定这有什么重大的不同。 我自己的库有一个基于策略的“工具”类来操作节点,包括双链表,简单的二叉树,splay树,红黑树和treaps(包括各种转换)的方法。 其中一些方法只是实施,因为我在这个或那个时候感到无聊。 我不确定我是否testing过这种方法。 我之所以select红黑树而不是AVL,是因为我个人更了解这些algorithm – 这并不意味着它们更简单,只是我对它们更熟悉的历史侥幸。

最后一件事 – 我只是最初开发我的B +树容器作为一个实验。 这是那些永远不会结束的实验之一,但我不鼓励别人重复。 如果你所需要的只是一个有序的容器,最好的答案就是使用你现有的库提供的那个 – 例如C ++中的std :: map等。 我的图书馆进化了多年,花了相当长的一段时间才得到它的稳定,而且我刚刚发现它在技术上是不可移植的(取决于一些未定义的行为WRT抵消)。

在内存中,B-Tree在项数超过32000时具有优势…请参阅stx-btree中的 speedtest.pdf 。

当select数据结构时,你正在交换诸如

  • 检索速度与更新速度
  • 结构如何处理最坏情况的操作,例如插入以sorting顺序到达的logging
  • 空间浪费了

我将首先阅读Robert Harvey引用的维基百科文章。

实际上,在使用像Java这样的语言时,一般的程序员倾向于使用提供的集合类。 如果在性能调优活动中发现收集性能有问题,那么可以寻求替代实现。 很less有企业主导的发展需要考虑的第一件事。 手工实现这样的数据结构是非常罕见的,通常有一些库可以使用。