B树，B+树，红⿊树数据库常见⾯试题
B树，B+树，红⿊树 数据库常见⾯试题
2018年10⽉11⽇ 15:47:19 阅读数：520
Q0.数据库索引有哪些，优缺点？
hash索引和B+树索引
hash索引等值查询效率⾼，但是不能排序，因此不能进⾏范围查询
B+树索引数据有序，能够进⾏范围查询
Q1.为什么不⽤⼆叉查树作为数据库索引？redis集配置文件详解
⼆叉查树，查到指定数据，效率其实很⾼logn。但是数据库索引⽂件有可能很⼤，关系型数据存储了上亿条数据，索引⽂件⼤则上G，不可能全部放⼊内存中，
⽽是需要的时候换⼊内存，⽅式是磁盘页。⼀般来说树的⼀个节点就是⼀个磁盘页。如果使⽤⼆叉查树，那么每个节点存储⼀个元素，查到指定元素，需要进⾏⼤量的磁盘IO，效率很低。
execsqlselectinto
⽽B树解决了这个问题，通过单⼀节点包含多个data，⼤⼤降低了树的⾼度，⼤⼤减少了磁盘IO次数。generic host process for win32
Q2.B树和⼆叉查树的性能对⽐？
B树包括B+树的设计思想都是尽可能的降低树的⾼度，以此降低磁盘IO的次数，因为⼀个索引节点就表⽰⼀个磁盘页，页的换⼊换出次数越多，表⽰磁盘IO次数越多，越低效。
B树算法减少定位数据所在的节点时所经历的磁盘IO次数，从⽽加快。
字符数组与字符串是否相同假设⼀个节点可以容纳100个值，那么3层的B树可以容纳100万个数据。（根节点100值，第⼆层可以存储99个节点（k-1），也就是
99*100 个值，第三层可以存储
（99*100-1）*100）结果是近似100万个数据。⽽如果使⽤⼆叉查树，则需要将近20层，也就是进⾏20次磁盘IO，性能差距如此之⼤。
如mongoDB数据库使⽤，单次查询平均快于Mysql（但侧⾯来看Mysql⾄少平均查询耗时差不多）。
Q3.B+对⽐B树的优点？
因为B树的每个节点除了存储指向⼦节点的索引之外，还有data域，因此单⼀节点存储的指向⼦节点的索引并不是很多，树⾼度较⾼，磁盘IO次数较多，output是什么意思功放
⽽B+树单⼀节点存储的指向⼦节点的索引更多，B+树空间利⽤率⾼，因此B+树⾼度更低，磁盘IO次数更少，性能更好。
因为B树的中间节点存储了数据，所以整个树的每⼀层都有可能查到要查的数据，查询性能不稳定，
⽽B+树所有的data都存储在叶⼦节点，且叶⼦节点位于同⼀层，因此查询性能稳定。
B树如果想要进⾏范围查，需要频繁的进⾏⼆叉树的中序遍历，进⾏范围查⽐较复杂，
B+树要查的元素都位于叶⼦节点，且连接形成有序链表，便于范围查。
Q4.B树，B+树使⽤场景。
B树主要⽤于⽂件系统，和部分数据库索引，如⽂档型数据库mongodb
B+树主要⽤于mysql数据库索引。mysql面试题acid
Q5.为什么数据库索引不⽤红⿊树⽽⽤B+树？
红⿊树当插⼊删除元素的时候会进⾏频繁的变⾊与旋转（左旋，右旋），来保证红⿊树的性质，浪费时间。但是当数据量较⼩，数据完全可以放⼊内存中，不需要进⾏磁盘IO，这时候，红⿊树时间复杂度⽐B+树低。⽐如TreeSet TreeMap 和HashMap （jdk1.8）就是使⽤红⿊树作为底层数据结构。

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