B 树和二叉树的区别

2025年4月10日 | 阅读 4 分钟

在了解二叉树和 B 树的区别之前,我们应该分别了解二叉树B 树

什么是 B 树?

B 树是一种自平衡树,因为其节点按中序遍历排序。与二叉树不同,B 树中的节点可以有两个以上的子节点。B 树的高度是 logMN,其中 M 是树的阶数,N 是节点的数量。B 树的高度自动调整,并且 B 树的高度按特定顺序排序,左侧值最低,右侧值最高。

B 树主要用于存储无法放入主内存的大量数据。当键的数量增加时,数据以块的形式从磁盘读取。众所周知,磁盘访问时间比内存访问时间长。使用 B 树的主要思想是减少磁盘访问次数。B 树上实现的大多数操作,如搜索、删除、插入、最大值、最小值等,都有 O(h) 次磁盘访问,其中 h 是树的高度。B 树是一种非常宽的树。构造 B 树的思想是通过在 B 树节点中附加最大数量的键来尽可能降低树的高度。B 树节点的大小主要等于磁盘块大小。由于树的高度相当低,因此与平衡二叉搜索树(如 AVL 树、红黑树等)相比,磁盘访问显着减少。

下面列出了一些与 B 树相关的重要事实

  • B 树中的所有叶节点必须位于同一级别。
  • 叶节点上方不应存在任何空子树。
  • B 树的高度应尽可能保持较低。
Binary Tree vs B Tree

在上面的图中,我们可以观察到所有叶节点都存在于同一级别,并且所有非叶节点都是非空子树,其键比其子节点的数量少一个。

什么是二叉树?

二叉树是一种最多包含两个子节点的树。二叉树对节点的度数有一个限制,因为二叉树中的节点不能包含两个以上的子节点。二叉树中最顶部的节点称为根节点,节点主要由两个子树组成,称为左子树和右子树。如果二叉树中的节点不包含任何子节点,则称为叶节点。因此,节点可以有 0、1 或 2 个子节点。可以在二叉树上执行的操作是插入、删除和遍历。

二叉树可分为以下类型

  • 满二叉树:二叉树中的每个节点可以有零个或两个子节点。
  • 完全二叉树:完全二叉树是一种满二叉树,但有一个条件是所有叶节点都存在于同一深度级别。
  • 完全二叉树:完全二叉树是一种所有叶节点都尽可能左对齐的树。
  • 平衡二叉树:如果树的高度尽可能小,则称二叉树是平衡的。
  • 二叉搜索树:二叉搜索树是一种所有键都已排序以提供更快搜索的树。

它可用于实现表达式求值、解析器、数据压缩算法、存储路由器表、加密应用程序等。

让我们以表格形式了解二叉树和 B 树之间的区别。

Binary Tree vs B Tree
B 树二叉树
B 树中的节点最多可以有“M”个子节点,其中 M 是树的阶数。与 B 树不同,二叉树最多可以有两个子节点或两个子树。
B 树是一种排序树,因为其节点按中序遍历排序。二叉树不是排序树。树可以按中序、先序或后序遍历排序。
B 树的高度是 logMN,其中 M 是树的阶数,N 是节点的数量。二叉树的高度是 log2N,其中 N 是节点的数量。
当数据存储在磁盘中时,会实现 B 树。当数据存储在 RAM 中时,会实现二叉树。
它用于 DBMS。它用于霍夫曼编码和代码优化。
在 B 树中插入数据或键比在二叉树中更复杂。与 B 树相比,在二叉树中插入数据更容易。