Python代码实现B+树的原理及详细实现
B+树是自平衡树的高级形式，其中所有值都存在于叶级中。B+树所有叶子都处于同一水平，每个节点的子节点数量≥2。B+树与B树的区别是各节点在B树上不是相互连接，而在B+树上是相互连接的。B+树多级索引结构图B+树搜索规则1、从根节点开始。将k与根节点的键进行比较[k1,k2,k3,......k(m-1)]2、如果k<k1，到根节点的左子节点；3、如果k==k1，再和ķ2比较.，如果k<k2,k介于ķ1和ķ2之间，在左子节点中搜索ķ24、如果k>k2，继续和k3,k4,...k(m-1)比
B+树是自平衡树的高级形式，其中所有值都存在于叶级中。B+树所有叶子都处于同一水平，每个节点的子节点数量≥2。B+树与B树的区别是各节点在B树上不是相互连接，而在B+树上是相互连接的。
B+树多级索引结构图
B+树搜索规则
1、从根节点开始。将k与根节点的键进行比较[k1,k2,k3,......k(m-1)]
2、如果k 3、如果k==k1，再和ķ2比较.，如果k 4、如果k>k2，继续和k3,k4,...k(m-1)比较，重复如第2步和第3步 5、直到节点中存在k，则返回true，否则返回false。Python实现B+树
import math
class Node:
def __init__(self, order):
self.order = order
self.values = []
self.keys = []
self.nextKey = None
self.parent = None
self.check_leaf = False
def insert_at_leaf(self, leaf, value, key):
if (self.values):
temp1 = self.values
for i in range(len(temp1)):
if (value == temp1[i]):
self.keys[i].append(key)
break
elif (value < temp1[i]):
self.values = self.values[:i] + [value] + self.values[i:]
self.keys = self.keys[:i] + [[key]] + self.keys[i:]
break
elif (i + 1 == len(temp1)):
self.values.append(value)
self.keys.append([key])
break
else:
self.values = [value]
self.keys = [[key]]
class BplusTree:
def __init__(self, order):
self.root = Node(order)
self.root.check_leaf = True
def insert(self, value, key):
value = str(value)
old_node = self.search(value)
old_node.insert_at_leaf(old_node, value, key)
if (len(old_node.values) == old_node.order):
node1 = Node(old_node.order)
node1.check_leaf = True
node1.parent = old_node.parent
mid = int(math.ceil(old_node.order / 2)) - 1
node1.values = old_node.values[mid + 1:]
node1.keys = old_node.keys[mid + 1:]
node1.nextKey = old_node.nextKey
old_node.values = old_node.values[:mid + 1]
old_node.keys = old_node.keys[:mid + 1]
old_node.nextKey = node1
self.insert_in_parent(old_node, node1.values[0], node1)
def search(self, value):
current_node = self.root
while(current_node.check_leaf == False):
temp2 = current_node.values
for i in range(len(temp2)):
if (value == temp2[i]):
current_node = current_node.keys[i + 1]
break
elif (value < temp2[i]):
current_node = current_node.keys[i]
break
elif (i + 1 == len(current_node.values)):
current_node = current_node.keys[i + 1]
break
return current_node
def find(self, value, key):
l = self.search(value)
for i, item in enumerate(l.values):
if item == value:
if key in l.keys[i]:
return True
else:
return False
return False
def insert_in_parent(self, n, value, ndash):
if (self.root == n):
rootNode = Node(n.order)
rootNode.values = [value]
rootNode.keys = [n, ndash]
self.root = rootNode
n.parent = rootNode
ndash.parent = rootNode
return
parentNode = n.parent
temp3 = parentNode.keys
for i in range(len(temp3)):
if (temp3[i] == n):
parentNode.values = parentNode.values[:i] + \
[value] + parentNode.values[i:]
parentNode.keys = parentNode.keys[:i +
1] + [ndash] + parentNode.keys[i + 1:]
if (len(parentNode.keys) > parentNode.order):
parentdash = Node(parentNode.order)
parentdash.parent = parentNode.parent
mid = int(math.ceil(parentNode.order / 2)) - 1
parentdash.values = parentNode.values[mid + 1:]
parentdash.keys = parentNode.keys[mid + 1:]
value_ = parentNode.values[mid]
if (mid == 0):
parentNode.values = parentNode.values[:mid + 1]
else:
parentNode.values = parentNode.values[:mid]
parentNode.keys = parentNode.keys[:mid + 1]
for j in parentNode.keys:
j.parent = parentNode
for j in parentdash.keys:
j.parent = parentdash
self.insert_in_parent(parentNode, value_, parentdash)
def delete(self, value, key):
node_ = self.search(value)
temp = 0
for i, item in enumerate(node_.values):
if item == value:
temp = 1
if key in node_.keys[i]:
if len(node_.keys[i]) > 1:
node_.keys[i].pop(node_.keys[i].index(key))
elif node_ == self.root:
node_.values.pop(i)
node_.keys.pop(i)
else:
node_.keys[i].pop(node_.keys[i].index(key))
del node_.keys[i]
node_.values.pop(node_.values.index(value))
self.deleteEntry(node_, value, key)
else:
print("Value not in Key")
return
if temp == 0:
print("Value not in Tree")
return
def deleteEntry(self, node_, value, key):
if not node_.check_leaf:
for i, item in enumerate(node_.keys):
if item == key:
node_.keys.pop(i)
break
for i, item in enumerate(node_.values):
if item == value:
node_.values.pop(i)
break
if self.root == node_ and len(node_.keys) == 1:
self.root = node_.keys[0]
node_.keys[0].parent = None
del node_
return
elif (len(node_.keys) < int(math.ceil(node_.order / 2)) and node_.check_leaf == False) or (len(node_.values) < int(math.ceil((node_.order - 1) / 2)) and node_.check_leaf == True):
is_predecessor = 0
parentNode = node_.parent
PrevNode = -1
NextNode = -1
PrevK = -1
PostK = -1
for i, item in enumerate(parentNode.keys):
if item == node_:
if i > 0:
PrevNode = parentNode.keys[i - 1]
PrevK = parentNode.values[i - 1]
if i < len(parentNode.keys) - 1:
NextNode = parentNode.keys[i + 1]
PostK = parentNode.values[i]
if PrevNode == -1:
ndash = NextNode
value_ = PostK
elif NextNode == -1:
is_predecessor = 1
ndash = PrevNode
value_ = PrevK
else:
if len(node_.values) + len(NextNode.values) < node_.order:
ndash = NextNode
value_ = PostK
else:
is_predecessor = 1
ndash = PrevNode
value_ = PrevK
if len(node_.values) + len(ndash.values) < node_.order:
if is_predecessor == 0:
node_, ndash = ndash, node_
ndash.keys += node_.keys
if not node_.check_leaf:
ndash.values.append(value_)
else:
ndash.nextKey = node_.nextKey
ndash.values += node_.values
if not ndash.check_leaf:
for j in ndash.keys:
j.parent = ndash
self.deleteEntry(node_.parent, value_, node_)
del node_
else:
if is_predecessor == 1:
if not node_.check_leaf:
ndashpm = ndash.keys.pop(-1)
ndashkm_1 = ndash.values.pop(-1)
node_.keys = [ndashpm] + node_.keys
node_.values = [value_] + node_.values
parentNode = node_.parent
for i, item in enumerate(parentNode.values):
if item == value_:
p.values[i] = ndashkm_1
break
else:
ndashpm = ndash.keys.pop(-1)
ndashkm = ndash.values.pop(-1)
node_.keys = [ndashpm] + node_.keys
node_.values = [ndashkm] + node_.values
parentNode = node_.parent
for i, item in enumerate(p.values):
if item == value_:
parentNode.values[i] = ndashkm
break
else:
if not node_.check_leaf:
ndashp0 = ndash.keys.pop(0)
ndashk0 = ndash.values.pop(0)
node_.keys = node_.keys + [ndashp0]
node_.values = node_.values + [value_]
parentNode = node_.parent
for i, item in enumerate(parentNode.values):
if item == value_:
parentNode.values[i] = ndashk0
break
else:
ndashp0 = ndash.keys.pop(0)
ndashk0 = ndash.values.pop(0)
node_.keys = node_.keys + [ndashp0]
node_.values = node_.values + [ndashk0]
parentNode = node_.parent
for i, item in enumerate(parentNode.values):
if item == value_:
parentNode.values[i] = ndash.values[0]
break
if not ndash.check_leaf:
for j in ndash.keys:
j.parent = ndash
if not node_.check_leaf:
for j in node_.keys:
j.parent = node_
if not parentNode.check_leaf:
for j in parentNode.keys:
j.parent = parentNode
def printTree(tree):
lst = [tree.root]
level = [0]
leaf = None
flag = 0
lev_leaf = 0
node1 = Node(str(level[0]) + str(tree.root.values))
while (len(lst) != 0):
x = lst.pop(0)
lev = level.pop(0)
if (x.check_leaf == False):
for i, item in enumerate(x.keys):
print(item.values)
else:
for i, item in enumerate(x.keys):
print(item.values)
if (flag == 0):
lev_leaf = lev
leaf = x
flag = 1
record_len = 3
bplustree = BplusTree(record_len)
bplustree.insert('5', '33')
bplustree.insert('15', '21')
bplustree.insert('25', '31')
bplustree.insert('35', '41')
bplustree.insert('45', '10')
printTree(bplustree)
if(bplustree.find('5', '34')):
print("Found")
else:
print("Not found")
命名空间的基本概念与常见引入问题在C++等编程语言中，命名空间（namespace）是一种将代码标识符（如变量、函数、类名）封装在特定名称下的机制，其主要目的是避免命名冲突，尤其是在大型项目或使用多个第三方库时。使用“using namespace”指令可以将指定命名空间中的所有名称引入当前作用域，
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递归函数的基本概念与适用场景在C语言编程中，递归是一种函数调用自身的编程技巧。它并非适用于所有问题，但在处理某些具有自相似结构的问题时，能提供极其清晰和优雅的解决方案。递归的核心思想是将一个大规模问题分解为一个或多个同类型但规模更小的子问题，直到子问题简单到可以直接求解。典型的适用场景包括树形结构的
理解内存管理的基石在Objective-C的编程世界中，内存管理是开发者必须掌握的核心技能之一。它直接关系到应用的性能、稳定性与资源利用效率。与一些采用自动垃圾回收机制的语言不同，Objective-C在很长一段时间里，依赖一套基于引用计数的、需要开发者部分介入的管理规则。这套规则的核心思想是明确的
理解 dealloc 的角色与时机在 iOS 应用开发中，内存管理是保障应用性能与稳定性的基石。dealloc 方法是 Objective-C 中对象生命周期结束时的关键回调，它标志着对象即将被系统回收内存。正确理解其触发时机至关重要：当一个对象的引用计数降为零时，运行时系统会自动调用该对象的 de
内存管理的基石在Objective-C的世界里，内存管理是开发者必须掌握的核心技能之一。作为一门在手动引用计数（MRC）时代诞生的语言，Objective-C要求程序员对对象的生命周期有清晰的认识。dealloc方法正是这一生命周期中至关重要的终点站。它是一个实例方法，当对象的引用计数降为零时，系统
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理解 native2ascii 工具的基本用途在软件开发，特别是涉及国际化处理的场景中，开发者常常需要处理不同编码的文本资源。native2ascii 是 Ja va 开发工具包（JDK）中提供的一个命令行实用程序，其主要功能是将包含本地字符编码（非ASCII字符）的文件，转换为包含 Unicode
native2ascii 命令的由来与作用在Ja va开发中，处理国际化资源文件是一个常见需求。资源文件通常以.properties格式存储，用于支持多语言界面。然而，Ja va属性文件默认采用ISO-8859-1字符集编码，这导致了一个直接的问题：当文件中包含非拉丁字符（如中文、日文、韩文等）时，
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Windows 10 是一款微软推出的经典操作系统，拥有硬件兼容性与多任务处理能力。它更偏向把系统状态查看和常用调节动作放在一起，适合需要持续观察和微调设备状态的场景。
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