3.0 本章导读

想要更好地理解红黑树，可以先理解二叉查找树和2-3树。为何呢？首先，二叉查找树中的结点是2-结点（一个键两条链），引入3-结点（两个键三条链），即成2-3树；然后将2-3树中3-结点分解，即成红黑树，故结合二叉查找树易查找和2-3树易插入的特点，便成了红黑二叉查找树，简称红黑树。 进一步而言，理解了2-3树，也就理解了B树、B+树、B*树，因为2-3树就是一棵3阶的B树，而一颗3阶的B树各个结点关键字数满足1-2，故当结点关键字数多于2时则达到饱和，此时需要分裂结点，而结点关键字数少于1时则从兄弟结点“借”关键字补充。 但为何有了红黑树，还要发明B树呢？原因是，当计算机要处理的数据量一大，便无法一次性装入内存进行处理，于此，计算机会把大部分备用的数据存在磁盘中，有需要的时候，就从磁盘中调取数据到在内存中处理，如果处理时修改了数据，则再次将数据写入磁盘，如此导致了不断的磁盘IO读写，而树的高度越高，查找文件所需要的磁盘IO读写次数越多，所以为了减少磁盘的IO读写，要想办法进一步降低树的高度。 因此，具有多个孩子的B树便应运而生，因为B树每一个结点可以有几个到几千个孩子，使得在结点数目一定的情况下，树的高度会大大降低，从而有效减少磁盘IO读写消耗。 此外，无论是B树，还是B+树、B树，由于根或者树的上面几层被反复查询，所以树上层几块的数据可以存在内存中。换言之，B树、B+树、B树的根结点和部分顶层数据存在内存中，大部分下层数据存在磁盘上。