什么DS适合做数据库的索引

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一、线性表?

二、搜索二叉树?

三、哈希表?

四、B树?

五、B+树?(答案是这个)


数据库索引具有很强大的功能,他可以在海量的数据中查找特定的值,或者某一个范围的数据集合,而且非常稳定。

那么什么数据结构支持它能高效的查询呢?

一、线性表?

首先最简单的各种线性表就不可能了,时间复杂度是O(N)。

二、搜索二叉树?

实际上二叉搜索树的时间复杂度也是O(N),如果数据是升序或者降序,将会是一个倾斜二叉树,显然不能提供良好的稳定性。

如果遇到差的情况,需要多次硬盘IO。

但是总所周知,数据库很娇贵,硬盘IO速度很低,我们要经可能减少硬盘的IO

三、哈希表?

哈希表的确很快,搜索效率达到了常数级,而且稳定;

但是也不行。

我们都知道,哈希表的底层是用要查询的数据使用对应哈希函数,散列到哈希表对应位置的,这就是为什么哈希表的查询是O(1)的原因,但是这也有一个致命的弊端。

》》》就是它不能查询某一个范围的数据集合

因为通过哈希函数得到的下标,与临近的数据之间并没有实质上的联系

四、B树?

B树就是平衡的二叉搜索树,但是他的每一个节点不在是单个数据,而是一组排好序的数据集合:

这样树的高度得到减少,而且每次IO可以获得多组数据,搜索效率得到了极大提升。

但是,它也不适合作为索引的数据结构。

原因很简单,它不够稳定,有时候如果查询到树顶端的数据,就会很快,有时候要查询的是叶子结点的数据相对来讲就会慢很多。

稳定性是难能可贵的有点,这样程序的运行效率才是可以预测的,才是可靠的。

五、B+树?(答案是这个)

B+树是B树的改良版本。

B+树中,只在叶子节点存储实际的数据其他节点只存储主键(也就是一个数字)

这样,虽然牺牲了一少部分性能,但是可以使数据结构变得稳定,每一次数据查询,都需要走到叶子结点。

想要实现范围查询也很简单,把叶子节点通过指针串联成一个链表形式的数据结构即可。

这样就得到了一个查询快速,性能稳定,可以范围查询,还节约了部分空间的数据结构了。

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