Question

我的树有很多节点（数百万+），需要加载到内存中。因此，我需要最有效的方法来存储节点及其在内存中的关系。那个最好的数据结构是什么？到目前为止，我有两个选择：

//more obvious but the less efficient
class TreeNode
{
 Node parent;
 TreeNode[] children;

 //additional fields
 byte X;
 byte Y;
 byte marker;
 string comment;
}

//more efficient
class TreeNode
{
 TreeNode next; //reference to the next child of parent node,
                //if isLast=true - reference to parent node

 TreeNode firstChild; //reference to the first child of this node

 bool isLast; //true, if this node is the last parents child

 //additional fields
 byte X;
 byte Y;
 byte marker;
 string comment;
}

请注意，我需要在此树上执行此类操作，如浏览，删除和插入，我需要这些操作足够快。

编辑：这种情况的最佳选择是使用较少的RAM来存储整棵树。第二个标准是快速删除，浏览和插入操作 - 在上面我写的数据结构中，它们不应该花费更多的时间。我无法制定更严格的标准

Answer 1

听起来你有一个变异的，内存中的数据集。如果是这样，那么了解哪些操作是常见的将是非常重要的。例如，当您提到“浏览”时，是搜索，还是从您当前正在查看的节点对父母或子女进行简单遍历？

如果是搜索，如果这通常是第一个操作（即您找到一个带有值的节点，然后您对其执行某些操作），那么您可以考虑使用Red/Black Tree。此结构需要记录搜索，插入和删除的时间。插入和删除期间强加的规则使树优化以便进行搜索。

如果搜索速度不重要，那么您可以使用更简单的树结构加快插入和删除。

就你的太空而言，红/黑树，就像几乎所有其他树结构一样，需要n个空间。这与结构本身一样好。但请记住，因为你可以采取创造性的措施。

例如，您在每个节点中存储3个字节和一个字符串。您是否可以仅将此数据的一部分存储在内存中，并根据需要从持久存储（例如数据库）中查找其余数据？它必须是标准树操作不必要的数据，但也许它是可行的。或者，是否可以在内存中压缩字符串数据？

Answer 2

我已经有很长一段时间了，因为我直接使用C ++类型的结构，但是当我这样做时，我正在使用btree结构。前提是类似的，但在单个节点上，每个级别可以说... 8（或更多）键。但如果您正在处理数百万条目，可能需要考虑一下？

前提是在顶级节点上说你有8个密钥......为了简单地理解一个90k条目的树，顶级节点是10k，20k，30k ...... 80k。因此，如果您要查找的数字小于10k，它会下降它的腿...不到20k下降它的腿等等。因此，通过在单个节点级别测试一些可用的元素，您基本上可以抛弃其他80k。

所以，举个例子，你正在寻找26,895。它从顶级节点开始，获得你想要的30k（小于30k，但超过20k）。现在加载下一个节点。但是这个节点跨越20,001到29,999。对于笑脸，它的主要突破是21250,22500,23750,2500,26250,27500,28750,29999。（每个突破1250）。所以现在你达到27500你不到，它再深一层。这个级别现在跨越26250到27499的差距，而你只是第二级。

你显然需要一本书或更强的参考来完成，但是btree可以非常强大和快速。

最优树数据结构

2 个答案: