千锋教育-做有情怀、有良心、有品质的职业教育机构

手机站
千锋教育

千锋学习站 | 随时随地免费学

千锋教育

扫一扫进入千锋手机站

领取全套视频
千锋教育

关注千锋学习站小程序
随时随地免费学习课程

当前位置:首页  >  技术干货  > 为什么Rust标准库的TreeMap采用B树实现,而不是常用的红黑树?

为什么Rust标准库的TreeMap采用B树实现,而不是常用的红黑树?

来源:千锋教育
发布人:xqq
时间: 2023-10-11 03:07:28 1696964848

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;

声明:本站稿件版权均属千锋教育所有,未经许可不得擅自转载。
10年以上业内强师集结,手把手带你蜕变精英
请您保持通讯畅通,专属学习老师24小时内将与您1V1沟通
免费领取
今日已有369人领取成功
刘同学 138****2860 刚刚成功领取
王同学 131****2015 刚刚成功领取
张同学 133****4652 刚刚成功领取
李同学 135****8607 刚刚成功领取
杨同学 132****5667 刚刚成功领取
岳同学 134****6652 刚刚成功领取
梁同学 157****2950 刚刚成功领取
刘同学 189****1015 刚刚成功领取
张同学 155****4678 刚刚成功领取
邹同学 139****2907 刚刚成功领取
董同学 138****2867 刚刚成功领取
周同学 136****3602 刚刚成功领取
相关推荐HOT