为什么Rust标准库的TreeMap采用B树实现,而不是常用的红黑树?
一、为什么Rust标准库的TreeMap采用B树实现
简单来说,BST确实是理论上内存数据结构的优异解,但是有个前提:内存是真的均质随机访问内存。这里给出一个定义,均质随机访问内存即主存拥有在任意上下文场景下,访问任意地址,都有着非常相似的性能。但是很不幸,现在的内存并不是这样子的。
在计算机当中,由于cache的存在,访问临近位置的内存在平均意义下会产生非常巨大的性能提升,而BST的特性导致临近的元素并不是在内存中存放在一起的,从而在实践当中性能非常糟糕。而B-Tree在大部分场景下,可以让一些临近元素在内存中存放在一起,从而在大部分情况下,实践中得到比BST更好的性能。
B-Tree相对于B+Tree的优劣势:
优势:省内存,不需要多做一层索引。
劣势:Iter略慢,next() 最差会出现log n的复杂度,B+Tree可以稳定O(1)。
可以区分index和数据,把index做的很小,放进更快但是更小的存储中。
首先Rust的BTreeMap是全放在内存里的,第三条基本上就没啥用,第二条的性能提升微乎其微,但是名列前茅条的省内存可是实实在在的,所以B+Tree在这个使用场景下GG。
再给大家添加一个B+Tree很适合的使用场景来进一步学习下B+Tree,一个典型应用是硬盘KV数据库,开启数据库的时候根据硬盘中保存的叶子结点们在内存中构造出来B+Tree的index部分,这样子的硬盘KV的读写一个key一般只需要hit一次硬盘就可以完成,当然触发平衡时候会是多次,但是相比于纯硬盘BTree的log n次硬盘操作(index大 内存塞不下)而言,优势非常明显的。
延伸阅读:
二、TreeMap概述
TreeMap存储K-V键值对,通过红黑树(R-B tree)实现;
TreeMap继承了NavigableMap接口,NavigableMap接口继承了SortedMap接口,可支持一系列的导航定位以及导航操作的方法,当然只是提供了接口,需要TreeMap自己去实现;
TreeMap实现了Cloneable接口,可被克隆,实现了Serializable接口,可序列化;
TreeMap因为是通过红黑树实现,红黑树结构天然支持排序,默认情况下通过Key值的自然顺序进行排序;
相关推荐HOT
更多>>线性表中的随机存取(读写)是什么意思?
一、线性表中的随机存取(读写)是什么意思线性表是数据结构中的一种基本数据类型,它包含了一组有序的数据元素,每个元素有一个少数的前驱元素和...详情>>
2023-10-14 23:06:05为什么MySQL的IN操作在大于3个操作数时不用索引?
一、MySQL的IN操作在大于3个操作数时不用索引的原因1、索引数据结构的限制MySQL使用B树或哈希等索引数据结构来加速查询,但这些数据结构都有其...详情>>
2023-10-14 22:01:14STL中为什么遍历map比遍历list慢?
一、STL中遍历map比遍历list慢的原因1、内存布局不同 map和list的内存布局不同,map是一种基于红黑树实现的关联容器,其数据结构是一棵二叉搜索...详情>>
2023-10-14 18:50:17先根遍历和先序遍历的区别?
一、先根遍历和先序遍历先根遍历和先序遍历是同一个概念,只是叫法不同,也叫前序遍历,是一种节点遍历算法,指的是按照“根节点->左子树->右子...详情>>
2023-10-14 17:31:25热门推荐
完全二叉树为什么非常适合顺序存储结构?
沸线性表中的随机存取(读写)是什么意思?
热有哪些javascript数据结构相关库用来描述队列、树、图?
热为什么MySQL的IN操作在大于3个操作数时不用索引?
新Java中遍历数据结构Enumeration和Iterator相比有什么不同?
数据结构里面pnext与next有什么区别?
数组与集合有什么不同?
ASPICE是什么?
数据结构中HashMap与HashTable的区别是什么?
STL中为什么遍历map比遍历list慢?
什么是tpm管理?
什么叫精益管理?
先根遍历和先序遍历的区别?
HashMap为什么不用B+树来替换红黑树?