In deze tutorial leert u hoe u een sleutel uit een b-tree verwijdert. Ook vindt u voorbeelden van het verwijderen van sleutels uit een B-tree in C, C ++, Java en Python.
Het verwijderen van een element op een B-tree bestaat uit drie hoofdgebeurtenissen: het zoeken naar het knooppunt waar de te verwijderen sleutel zich bevindt , het verwijderen van de sleutel en het balanceren van de boom indien nodig.
Bij het verwijderen van een boom kan een toestand met de naam underflow optreden. Underflow treedt op wanneer een knooppunt minder dan het minimumaantal sleutels bevat dat het zou moeten bevatten.
De termen die u moet begrijpen voordat u de verwijderingsbewerking bestudeert, zijn:
- Involgorde voorganger
De grootste sleutel aan de linkerkant van een knooppunt wordt zijn in volgorde voorganger genoemd. - Opvolger in volgorde
De kleinste sleutel op het rechterkind van een knooppunt wordt de opvolger in volgorde genoemd.
Verwijderen
Voordat u de onderstaande stappen doorloopt, moet u deze feiten over een B-boom van graad m kennen .
- Een knooppunt kan maximaal m kinderen hebben. (dwz 3)
- Een knooppunt kan maximaal
m - 1sleutels bevatten. (dwz 2) - Een knooppunt moet een minimum aan
⌈m/2⌉kinderen hebben. (dwz 2) - Een knooppunt (behalve rootknooppunt) moet een minimum aan
⌈m/2⌉ - 1sleutels bevatten. (dwz 1)
Er zijn drie belangrijke gevallen voor het verwijderen in een B-structuur.
Geval I
De sleutel die moet worden verwijderd, ligt in het blad. Er zijn twee gevallen voor.
- Het verwijderen van de sleutel is niet in strijd met de eigenschap van het minimumaantal sleutels dat een knooppunt moet bevatten.
In de onderstaande structuur is het verwijderen van 32 niet in strijd met de bovenstaande eigenschappen.
Verwijderen van een bladsleutel (32) uit B-tree - Het verwijderen van de sleutel is in strijd met de eigenschap van het minimumaantal sleutels dat een knooppunt moet bevatten. In dit geval lenen we een sleutel van het directe naburige knooppunt op hetzelfde niveau in de volgorde van links naar rechts.
Bezoek eerst de direct linkse broer of zus. Als het linker knooppunt op hetzelfde niveau meer dan een minimum aantal sleutels heeft, leen dan een sleutel van dit knooppunt.
Anders, vink aan om te lenen van de directe juiste broer of zus.
In de onderstaande structuur resulteert het verwijderen van 31 in de bovenstaande voorwaarde. Laten we een sleutel lenen van de linker broer of zus.
Een bladsleutel verwijderen (31) Als beide directe knooppunten op hetzelfde niveau al een minimum aantal sleutels hebben, voeg dan het knooppunt samen met ofwel het linker knooppunt op hetzelfde niveau of het rechter knooppunt op hetzelfde niveau. Dit samenvoegen gebeurt via het bovenliggende knooppunt.
Het verwijderen van 30 resultaten in het bovenstaande geval.
Een bladsleutel verwijderen (30)
Geval II
Als de te verwijderen sleutel in het interne knooppunt ligt, doen zich de volgende gevallen voor.
- Het interne knooppunt, dat wordt verwijderd, wordt vervangen door een in volgorde voorganger als het linkerkind meer dan het minimumaantal sleutels heeft.
Een intern knooppunt verwijderen (33) - Het interne knooppunt, dat wordt verwijderd, wordt vervangen door een opvolger in volgorde als het rechterkind meer dan het minimumaantal sleutels heeft.
- Als een van beide kinderen precies een minimumaantal sleutels heeft, voegt u de linker- en rechterkinderen samen.
Een intern knooppunt verwijderen (30) Als het bovenliggende knooppunt na het samenvoegen minder dan het minimumaantal sleutels heeft, zoek dan naar de broers en zussen zoals in Geval I.
Geval III
In dit geval krimpt de hoogte van de boom. Als de doelsleutel in een intern knooppunt ligt en het verwijderen van de sleutel leidt tot een kleiner aantal sleutels in het knooppunt (dwz minder dan het vereiste minimum), zoek dan naar de in volgorde voorganger en de in volgorde opvolger. Als beide kinderen een minimum aantal sleutels hebben, kan er niet geleend worden. Dit leidt tot Case II (3), namelijk het samenvoegen van de kinderen.
Nogmaals, zoek de broer of zus om een sleutel te lenen. Maar als de broer of zus ook slechts een minimum aantal sleutels heeft, voegt u het knooppunt samen met de broer of zus samen met de ouder. Rangschik de kinderen dienovereenkomstig (in volgorde).
Een intern knooppunt verwijderen (10)
Python, Java en C / C ++ voorbeelden
Python Java C C ++ # Deleting a key on a B-tree in Python # Btree node class BTreeNode: def __init__(self, leaf=False): self.leaf = leaf self.keys = () self.child = () class BTree: def __init__(self, t): self.root = BTreeNode(True) self.t = t # Insert a key def insert(self, k): root = self.root if len(root.keys) == (2 * self.t) - 1: temp = BTreeNode() self.root = temp temp.child.insert(0, root) self.split_child(temp, 0) self.insert_non_full(temp, k) else: self.insert_non_full(root, k) # Insert non full def insert_non_full(self, x, k): i = len(x.keys) - 1 if x.leaf: x.keys.append((None, None)) while i>= 0 and k(0) = 0 and k(0) x.keys(i)(0): i += 1 self.insert_non_full(x.child(i), k) # Split the child def split_child(self, x, i): t = self.t y = x.child(i) z = BTreeNode(y.leaf) x.child.insert(i + 1, z) x.keys.insert(i, y.keys(t - 1)) z.keys = y.keys(t: (2 * t) - 1) y.keys = y.keys(0: t - 1) if not y.leaf: z.child = y.child(t: 2 * t) y.child = y.child(0: t - 1) # Delete a node def delete(self, x, k): t = self.t i = 0 while i x.keys(i)(0): i += 1 if x.leaf: if i < len(x.keys) and x.keys(i)(0) == k(0): x.keys.pop(i) return return if i = t: self.delete(x.child(i), k) else: if i != 0 and i + 2 = t: self.delete_sibling(x, i, i - 1) elif len(x.child(i + 1).keys)>= t: self.delete_sibling(x, i, i + 1) else: self.delete_merge(x, i, i + 1) elif i == 0: if len(x.child(i + 1).keys)>= t: self.delete_sibling(x, i, i + 1) else: self.delete_merge(x, i, i + 1) elif i + 1 == len(x.child): if len(x.child(i - 1).keys)>= t: self.delete_sibling(x, i, i - 1) else: self.delete_merge(x, i, i - 1) self.delete(x.child(i), k) # Delete internal node def delete_internal_node(self, x, k, i): t = self.t if x.leaf: if x.keys(i)(0) == k(0): x.keys.pop(i) return return if len(x.child(i).keys)>= t: x.keys(i) = self.delete_predecessor(x.child(i)) return elif len(x.child(i + 1).keys)>= t: x.keys(i) = self.delete_successor(x.child(i + 1)) return else: self.delete_merge(x, i, i + 1) self.delete_internal_node(x.child(i), k, self.t - 1) # Delete the predecessor def delete_predecessor(self, x): if x.leaf: return x.pop() n = len(x.keys) - 1 if len(x.child(n).keys)>= self.t: self.delete_sibling(x, n + 1, n) else: self.delete_merge(x, n, n + 1) self.delete_predecessor(x.child(n)) # Delete the successor def delete_successor(self, x): if x.leaf: return x.keys.pop(0) if len(x.child(1).keys)>= self.t: self.delete_sibling(x, 0, 1) else: self.delete_merge(x, 0, 1) self.delete_successor(x.child(0)) # Delete resolution def delete_merge(self, x, i, j): cnode = x.child(i) if j> i: rsnode = x.child(j) cnode.keys.append(x.keys(i)) for k in range(len(rsnode.keys)): cnode.keys.append(rsnode.keys(k)) if len(rsnode.child)> 0: cnode.child.append(rsnode.child(k)) if len(rsnode.child)> 0: cnode.child.append(rsnode.child.pop()) new = cnode x.keys.pop(i) x.child.pop(j) else: lsnode = x.child(j) lsnode.keys.append(x.keys(j)) for i in range(len(cnode.keys)): lsnode.keys.append(cnode.keys(i)) if len(lsnode.child)> 0: lsnode.child.append(cnode.child(i)) if len(lsnode.child)> 0: lsnode.child.append(cnode.child.pop()) new = lsnode x.keys.pop(j) x.child.pop(i) if x == self.root and len(x.keys) == 0: self.root = new # Delete the sibling def delete_sibling(self, x, i, j): cnode = x.child(i) if i 0: cnode.child.append(rsnode.child(0)) rsnode.child.pop(0) rsnode.keys.pop(0) else: lsnode = x.child(j) cnode.keys.insert(0, x.keys(i - 1)) x.keys(i - 1) = lsnode.keys.pop() if len(lsnode.child)> 0: cnode.child.insert(0, lsnode.child.pop()) # Print the tree def print_tree(self, x, l=0): print("Level ", l, " ", len(x.keys), end=":") for i in x.keys: print(i, end=" ") print() l += 1 if len(x.child)> 0: for i in x.child: self.print_tree(i, l) B = BTree(3) for i in range(10): B.insert((i, 2 * i)) B.print_tree(B.root) B.delete(B.root, (8,)) print("") B.print_tree(B.root)
// Inserting a key on a B-tree in Java import java.util.Stack; public class BTree ( private int T; public class Node ( int n; int key() = new int(2 * T - 1); Node child() = new Node(2 * T); boolean leaf = true; public int Find(int k) ( for (int i = 0; i < this.n; i++) ( if (this.key(i) == k) ( return i; ) ) return -1; ); ) public BTree(int t) ( T = t; root = new Node(); root.n = 0; root.leaf = true; ) private Node root; // Search the key private Node Search(Node x, int key) ( int i = 0; if (x == null) return x; for (i = 0; i < x.n; i++) ( if (key < x.key(i)) ( break; ) if (key == x.key(i)) ( return x; ) ) if (x.leaf) ( return null; ) else ( return Search(x.child(i), key); ) ) // Split function private void Split(Node x, int pos, Node y) ( Node z = new Node(); z.leaf = y.leaf; z.n = T - 1; for (int j = 0; j < T - 1; j++) ( z.key(j) = y.key(j + T); ) if (!y.leaf) ( for (int j = 0; j = pos + 1; j--) ( x.child(j + 1) = x.child(j); ) x.child(pos + 1) = z; for (int j = x.n - 1; j>= pos; j--) ( x.key(j + 1) = x.key(j); ) x.key(pos) = y.key(T - 1); x.n = x.n + 1; ) // Insert the key public void Insert(final int key) ( Node r = root; if (r.n == 2 * T - 1) ( Node s = new Node(); root = s; s.leaf = false; s.n = 0; s.child(0) = r; Split(s, 0, r); _Insert(s, key); ) else ( _Insert(r, key); ) ) // Insert the node final private void _Insert(Node x, int k) ( if (x.leaf) ( int i = 0; for (i = x.n - 1; i>= 0 && k = 0 && k x.key(i)) ( i++; ) ) _Insert(x.child(i), k); ) ) public void Show() ( Show(root); ) private void Remove(Node x, int key) ( int pos = x.Find(key); if (pos != -1) ( if (x.leaf) ( int i = 0; for (i = 0; i < x.n && x.key(i) != key; i++) ( ) ; for (; i = T) ( for (;;) ( if (pred.leaf) ( System.out.println(pred.n); predKey = pred.key(pred.n - 1); break; ) else ( pred = pred.child(pred.n); ) ) Remove(pred, predKey); x.key(pos) = predKey; return; ) Node nextNode = x.child(pos + 1); if (nextNode.n>= T) ( int nextKey = nextNode.key(0); if (!nextNode.leaf) ( nextNode = nextNode.child(0); for (;;) ( if (nextNode.leaf) ( nextKey = nextNode.key(nextNode.n - 1); break; ) else ( nextNode = nextNode.child(nextNode.n); ) ) ) Remove(nextNode, nextKey); x.key(pos) = nextKey; return; ) int temp = pred.n + 1; pred.key(pred.n++) = x.key(pos); for (int i = 0, j = pred.n; i < nextNode.n; i++) ( pred.key(j++) = nextNode.key(i); pred.n++; ) for (int i = 0; i < nextNode.n + 1; i++) ( pred.child(temp++) = nextNode.child(i); ) x.child(pos) = pred; for (int i = pos; i < x.n; i++) ( if (i != 2 * T - 2) ( x.key(i) = x.key(i + 1); ) ) for (int i = pos + 1; i < x.n + 1; i++) ( if (i != 2 * T - 1) ( x.child(i) = x.child(i + 1); ) ) x.n--; if (x.n == 0) ( if (x == root) ( root = x.child(0); ) x = x.child(0); ) Remove(pred, key); return; ) ) else ( for (pos = 0; pos key) ( break; ) ) Node tmp = x.child(pos); if (tmp.n>= T) ( Remove(tmp, key); return; ) if (true) ( Node nb = null; int devider = -1; if (pos != x.n && x.child(pos + 1).n>= T) ( devider = x.key(pos); nb = x.child(pos + 1); x.key(pos) = nb.key(0); tmp.key(tmp.n++) = devider; tmp.child(tmp.n) = nb.child(0); for (int i = 1; i < nb.n; i++) ( nb.key(i - 1) = nb.key(i); ) for (int i = 1; i = T) ( devider = x.key(pos - 1); nb = x.child(pos - 1); x.key(pos - 1) = nb.key(nb.n - 1); Node child = nb.child(nb.n); nb.n--; for (int i = tmp.n; i> 0; i--) ( tmp.key(i) = tmp.key(i - 1); ) tmp.key(0) = devider; for (int i = tmp.n + 1; i> 0; i--) ( tmp.child(i) = tmp.child(i - 1); ) tmp.child(0) = child; tmp.n++; Remove(tmp, key); return; ) else ( Node lt = null; Node rt = null; boolean last = false; if (pos != x.n) ( devider = x.key(pos); lt = x.child(pos); rt = x.child(pos + 1); ) else ( devider = x.key(pos - 1); rt = x.child(pos); lt = x.child(pos - 1); last = true; pos--; ) for (int i = pos; i < x.n - 1; i++) ( x.key(i) = x.key(i + 1); ) for (int i = pos + 1; i < x.n; i++) ( x.child(i) = x.child(i + 1); ) x.n--; lt.key(lt.n++) = devider; for (int i = 0, j = lt.n; i < rt.n + 1; i++, j++) ( if (i < rt.n) ( lt.key(j) = rt.key(i); ) lt.child(j) = rt.child(i); ) lt.n += rt.n; if (x.n == 0) ( if (x == root) ( root = x.child(0); ) x = x.child(0); ) Remove(lt, key); return; ) ) ) ) public void Remove(int key) ( Node x = Search(root, key); if (x == null) ( return; ) Remove(root, key); ) public void Task(int a, int b) ( Stack st = new Stack(); FindKeys(a, b, root, st); while (st.isEmpty() == false) ( this.Remove(root, st.pop()); ) ) private void FindKeys(int a, int b, Node x, Stack st) ( int i = 0; for (i = 0; i < x.n && x.key(i) a) ( st.push(x.key(i)); ) ) if (!x.leaf) ( for (int j = 0; j < i + 1; j++) ( FindKeys(a, b, x.child(j), st); ) ) ) public boolean Contain(int k) ( if (this.Search(root, k) != null) ( return true; ) else ( return false; ) ) // Show the node private void Show(Node x) ( assert (x == null); for (int i = 0; i < x.n; i++) ( System.out.print(x.key(i) + " "); ) if (!x.leaf) ( for (int i = 0; i < x.n + 1; i++) ( Show(x.child(i)); ) ) ) public static void main(String() args) ( BTree b = new BTree(3); b.Insert(8); b.Insert(9); b.Insert(10); b.Insert(11); b.Insert(15); b.Insert(20); b.Insert(17); b.Show(); b.Remove(10); System.out.println(); b.Show(); ) )
// Deleting a key from a B-tree in C #include #include #define MAX 3 #define MIN 2 struct BTreeNode ( int item(MAX + 1), count; struct BTreeNode *linker(MAX + 1); ); struct BTreeNode *root; // Node creation struct BTreeNode *createNode(int item, struct BTreeNode *child) ( struct BTreeNode *newNode; newNode = (struct BTreeNode *)malloc(sizeof(struct BTreeNode)); newNode->item(1) = item; newNode->count = 1; newNode->linker(0) = root; newNode->linker(1) = child; return newNode; ) // Add value to the node void addValToNode(int item, int pos, struct BTreeNode *node, struct BTreeNode *child) ( int j = node->count; while (j> pos) ( node->item(j + 1) = node->item(j); node->linker(j + 1) = node->linker(j); j--; ) node->item(j + 1) = item; node->linker(j + 1) = child; node->count++; ) // Split the node void splitNode(int item, int *pval, int pos, struct BTreeNode *node, struct BTreeNode *child, struct BTreeNode **newNode) ( int median, j; if (pos> MIN) median = MIN + 1; else median = MIN; *newNode = (struct BTreeNode *)malloc(sizeof(struct BTreeNode)); j = median + 1; while (j item(j - median) = node->item(j); (*newNode)->linker(j - median) = node->linker(j); j++; ) node->count = median; (*newNode)->count = MAX - median; if (pos item(node->count); (*newNode)->linker(0) = node->linker(node->count); node->count--; ) // Set the value in the node int setValueInNode(int item, int *pval, struct BTreeNode *node, struct BTreeNode **child) ( int pos; if (!node) ( *pval = item; *child = NULL; return 1; ) if (item item(1)) ( pos = 0; ) else ( for (pos = node->count; (item item(pos) && pos> 1); pos--) ; if (item == node->item(pos)) ( printf("Duplicates not allowed"); return 0; ) ) if (setValueInNode(item, pval, node->linker(pos), child)) ( if (node->count linker(pos); for (; dummy->linker(0) != NULL;) dummy = dummy->linker(0); myNode->item(pos) = dummy->item(1); ) // Remove the value void removeVal(struct BTreeNode *myNode, int pos) ( int i = pos + 1; while (i count) ( myNode->item(i - 1) = myNode->item(i); myNode->linker(i - 1) = myNode->linker(i); i++; ) myNode->count--; ) // Do right shift void rightShift(struct BTreeNode *myNode, int pos) ( struct BTreeNode *x = myNode->linker(pos); int j = x->count; while (j> 0) ( x->item(j + 1) = x->item(j); x->linker(j + 1) = x->linker(j); ) x->item(1) = myNode->item(pos); x->linker(1) = x->linker(0); x->count++; x = myNode->linker(pos - 1); myNode->item(pos) = x->item(x->count); myNode->linker(pos) = x->linker(x->count); x->count--; return; ) // Do left shift void leftShift(struct BTreeNode *myNode, int pos) ( int j = 1; struct BTreeNode *x = myNode->linker(pos - 1); x->count++; x->item(x->count) = myNode->item(pos); x->linker(x->count) = myNode->linker(pos)->linker(0); x = myNode->linker(pos); myNode->item(pos) = x->item(1); x->linker(0) = x->linker(1); x->count--; while (j count) ( x->item(j) = x->item(j + 1); x->linker(j) = x->linker(j + 1); j++; ) return; ) // Merge the nodes void mergeNodes(struct BTreeNode *myNode, int pos) ( int j = 1; struct BTreeNode *x1 = myNode->linker(pos), *x2 = myNode->linker(pos - 1); x2->count++; x2->item(x2->count) = myNode->item(pos); x2->linker(x2->count) = myNode->linker(0); while (j count) ( x2->count++; x2->item(x2->count) = x1->item(j); x2->linker(x2->count) = x1->linker(j); j++; ) j = pos; while (j count) ( myNode->item(j) = myNode->item(j + 1); myNode->linker(j) = myNode->linker(j + 1); j++; ) myNode->count--; free(x1); ) // Adjust the node void adjustNode(struct BTreeNode *myNode, int pos) ( if (!pos) ( if (myNode->linker(1)->count> MIN) ( leftShift(myNode, 1); ) else ( mergeNodes(myNode, 1); ) ) else ( if (myNode->count != pos) ( if (myNode->linker(pos - 1)->count> MIN) ( rightShift(myNode, pos); ) else ( if (myNode->linker(pos + 1)->count> MIN) ( leftShift(myNode, pos + 1); ) else ( mergeNodes(myNode, pos); ) ) ) else ( if (myNode->linker(pos - 1)->count> MIN) rightShift(myNode, pos); else mergeNodes(myNode, pos); ) ) ) // Delete a value from the node int delValFromNode(int item, struct BTreeNode *myNode) ( int pos, flag = 0; if (myNode) ( if (item item(1)) ( pos = 0; flag = 0; ) else ( for (pos = myNode->count; (item item(pos) && pos> 1); pos--) ; if (item == myNode->item(pos)) ( flag = 1; ) else ( flag = 0; ) ) if (flag) ( if (myNode->linker(pos - 1)) ( copySuccessor(myNode, pos); flag = delValFromNode(myNode->item(pos), myNode->linker(pos)); if (flag == 0) ( printf("Given data is not present in B-Tree"); ) ) else ( removeVal(myNode, pos); ) ) else ( flag = delValFromNode(item, myNode->linker(pos)); ) if (myNode->linker(pos)) ( if (myNode->linker(pos)->count count == 0) ( tmp = myNode; myNode = myNode->linker(0); free(tmp); ) ) root = myNode; return; ) void searching(int item, int *pos, struct BTreeNode *myNode) ( if (!myNode) ( return; ) if (item item(1)) ( *pos = 0; ) else ( for (*pos = myNode->count; (item item(*pos) && *pos> 1); (*pos)--) ; if (item == myNode->item(*pos)) ( printf("%d present in B-tree", item); return; ) ) searching(item, pos, myNode->linker(*pos)); return; ) void traversal(struct BTreeNode *myNode) ( int i; if (myNode) ( for (i = 0; i count; i++) ( traversal(myNode->linker(i)); printf("%d ", myNode->item(i + 1)); ) traversal(myNode->linker(i)); ) ) int main() ( int item, ch; insertion(8); insertion(9); insertion(10); insertion(11); insertion(15); insertion(16); insertion(17); insertion(18); insertion(20); insertion(23); traversal(root); delete (20, root); printf(""); traversal(root); )
// Deleting a key from a B-tree in C++ #include using namespace std; class BTreeNode ( int *keys; int t; BTreeNode **C; int n; bool leaf; public: BTreeNode(int _t, bool _leaf); void traverse(); int findKey(int k); void insertNonFull(int k); void splitChild(int i, BTreeNode *y); void deletion(int k); void removeFromLeaf(int idx); void removeFromNonLeaf(int idx); int getPredecessor(int idx); int getSuccessor(int idx); void fill(int idx); void borrowFromPrev(int idx); void borrowFromNext(int idx); void merge(int idx); friend class BTree; ); class BTree ( BTreeNode *root; int t; public: BTree(int _t) ( root = NULL; t = _t; ) void traverse() ( if (root != NULL) root->traverse(); ) void insertion(int k); void deletion(int k); ); // B tree node BTreeNode::BTreeNode(int t1, bool leaf1) ( t = t1; leaf = leaf1; keys = new int(2 * t - 1); C = new BTreeNode *(2 * t); n = 0; ) // Find the key int BTreeNode::findKey(int k) ( int idx = 0; while (idx < n && keys(idx) < k) ++idx; return idx; ) // Deletion operation void BTreeNode::deletion(int k) ( int idx = findKey(k); if (idx < n && keys(idx) == k) ( if (leaf) removeFromLeaf(idx); else removeFromNonLeaf(idx); ) else ( if (leaf) ( cout << "The key " << k deletion(k); else C(idx)->deletion(k); ) return; ) // Remove from the leaf void BTreeNode::removeFromLeaf(int idx) ( for (int i = idx + 1; i n>= t) ( int pred = getPredecessor(idx); keys(idx) = pred; C(idx)->deletion(pred); ) else if (C(idx + 1)->n>= t) ( int succ = getSuccessor(idx); keys(idx) = succ; C(idx + 1)->deletion(succ); ) else ( merge(idx); C(idx)->deletion(k); ) return; ) int BTreeNode::getPredecessor(int idx) ( BTreeNode *cur = C(idx); while (!cur->leaf) cur = cur->C(cur->n); return cur->keys(cur->n - 1); ) int BTreeNode::getSuccessor(int idx) ( BTreeNode *cur = C(idx + 1); while (!cur->leaf) cur = cur->C(0); return cur->keys(0); ) void BTreeNode::fill(int idx) ( if (idx != 0 && C(idx - 1)->n>= t) borrowFromPrev(idx); else if (idx != n && C(idx + 1)->n>= t) borrowFromNext(idx); else ( if (idx != n) merge(idx); else merge(idx - 1); ) return; ) // Borrow from previous void BTreeNode::borrowFromPrev(int idx) ( BTreeNode *child = C(idx); BTreeNode *sibling = C(idx - 1); for (int i = child->n - 1; i>= 0; --i) child->keys(i + 1) = child->keys(i); if (!child->leaf) ( for (int i = child->n; i>= 0; --i) child->C(i + 1) = child->C(i); ) child->keys(0) = keys(idx - 1); if (!child->leaf) child->C(0) = sibling->C(sibling->n); keys(idx - 1) = sibling->keys(sibling->n - 1); child->n += 1; sibling->n -= 1; return; ) // Borrow from the next void BTreeNode::borrowFromNext(int idx) ( BTreeNode *child = C(idx); BTreeNode *sibling = C(idx + 1); child->keys((child->n)) = keys(idx); if (!(child->leaf)) child->C((child->n) + 1) = sibling->C(0); keys(idx) = sibling->keys(0); for (int i = 1; i n; ++i) sibling->keys(i - 1) = sibling->keys(i); if (!sibling->leaf) ( for (int i = 1; i n; ++i) sibling->C(i - 1) = sibling->C(i); ) child->n += 1; sibling->n -= 1; return; ) // Merge void BTreeNode::merge(int idx) ( BTreeNode *child = C(idx); BTreeNode *sibling = C(idx + 1); child->keys(t - 1) = keys(idx); for (int i = 0; i n; ++i) child->keys(i + t) = sibling->keys(i); if (!child->leaf) ( for (int i = 0; i n; ++i) child->C(i + t) = sibling->C(i); ) for (int i = idx + 1; i < n; ++i) keys(i - 1) = keys(i); for (int i = idx + 2; i n += sibling->n + 1; n--; delete (sibling); return; ) // Insertion operation void BTree::insertion(int k) ( if (root == NULL) ( root = new BTreeNode(t, true); root->keys(0) = k; root->n = 1; ) else ( if (root->n == 2 * t - 1) ( BTreeNode *s = new BTreeNode(t, false); s->C(0) = root; s->splitChild(0, root); int i = 0; if (s->keys(0) C(i)->insertNonFull(k); root = s; ) else root->insertNonFull(k); ) ) // Insertion non full void BTreeNode::insertNonFull(int k) ( int i = n - 1; if (leaf == true) ( while (i>= 0 && keys(i)> k) ( keys(i + 1) = keys(i); i--; ) keys(i + 1) = k; n = n + 1; ) else ( while (i>= 0 && keys(i)> k) i--; if (C(i + 1)->n == 2 * t - 1) ( splitChild(i + 1, C(i + 1)); if (keys(i + 1) insertNonFull(k); ) ) // Split child void BTreeNode::splitChild(int i, BTreeNode *y) ( BTreeNode *z = new BTreeNode(y->t, y->leaf); z->n = t - 1; for (int j = 0; j keys(j) = y->keys(j + t); if (y->leaf == false) ( for (int j = 0; j C(j) = y->C(j + t); ) y->n = t - 1; for (int j = n; j>= i + 1; j--) C(j + 1) = C(j); C(i + 1) = z; for (int j = n - 1; j>= i; j--) keys(j + 1) = keys(j); keys(i) = y->keys(t - 1); n = n + 1; ) // Traverse void BTreeNode::traverse() ( int i; for (i = 0; i traverse(); cout << " "
n == 0) ( BTreeNode *tmp = root; if (root->leaf) root = NULL; else root = root->C(0); delete tmp; ) return; ) int main() ( BTree t(3); t.insertion(8); t.insertion(9); t.insertion(10); t.insertion(11); t.insertion(15); t.insertion(16); t.insertion(17); t.insertion(18); t.insertion(20); t.insertion(23); cout << "The B-tree is: "; t.traverse(); t.deletion(20); cout << "The B-tree is: "; t.traverse(); )
Complexiteit van verwijdering
In het beste geval Tijdscomplexiteit: Θ(log n)
Gemiddelde complexiteit van casusruimte: Θ(n)
In het ergste geval Ruimtecomplexiteit: Θ(n)
