2025-11-29 C++高效数据存储与B-Tree实现 C++高效数据存储与B-Tree实现 在现代软件系统中,高效的数据存储与检索机制是性能的关键。尤其是在数据库和文件系统中,面对海量数据的读写需求,传统的二叉搜索树(BST)由于深度过大容易导致频繁的磁盘I/O,效率低下。为解决这一问题,B-Tree应运而生——它是一种自平衡的多路搜索树,专为减少磁盘访问次数而设计。本文将深入探讨如何使用C++从零实现一个高效的B-Tree结构,并解析其在实际应用中的优势。B-Tree的核心思想在于“宽而矮”:通过增加每个节点的分支数,显著降低树的高度,从而减少查找路径上的节点数量。对于存储在磁盘或SSD中的大型数据集而言,每一次节点访问都可能对应一次昂贵的I/O操作,因此减少树高意味着极大的性能提升。一个典型的B-Tree中,每个节点可以包含多个关键字和多个子节点指针,且所有叶子节点位于同一层,保证了查找、插入和删除操作的时间复杂度稳定在O(log n)。在C++中实现B-Tree,首先需要定义节点结构。每个节点包含关键字数组、子节点指针数组以及当前关键字数量。我们设定一个最小度数t,表示除根节点外,每个节点至少有t-1个关键字,最多有2t-1个关键字。当插入导致节点溢出时,便进行节... 2025年11月29日 3 阅读 0 评论