B-Baum: Unterschied zwischen den Versionen

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{{Eingereicht zur Überprüfung}}
Der [[B-Baum]] ist ein eine spezielle [[Datenstruktur]] zur effizienten Speicherung und Verwaltung von Massendaten auf einem
Massenspeicher mit [[wahlfreier Zugriff|wahlfreiem Zugriff]], wie [[Festplatte]] oder [[SSD]].
Ein B-Baum ist vollständig balanziert und sehr flach, dafür aber sehr breit.


=Definition=
{{Qualität
Der B-Baum gehört zu den klassischen Indexstrukturen wie auch der Hash. Wichtigstes Merkmal ist das der B-Baum immer vollständig balanciert ist. Die Daten werden nach Schlüsseln sortiert gespeichert. In Datenbanken wird der B-Baum für den optimierten Zugriff auf die Datensätze eingesetzt.
|correctness        = 4
|extent              = 2
|numberOfReferences  = 4
|qualityOfReferences = 5
|conformance        = 3
}}


=Eigenschaften=
==Graphentheoretische Definition ([[Rudolf Bayer|Bayer]], [[Edward McCreight|McCreight]] 1970<ref>{{Quelle|Bayer, McCreight (1970)}}</ref>)==
* der B-Baum ist vollständig balanciert, d.h. die gleiche Tiefe von der Wurzel zum Blatt
* pro Knoten mind. n und max. 2n Schlüssel (n ⩽ m ⩽ 2n Datensätze)
* Wurzel mind. 1 oder max 2n Schlüssel (1 ⩽ m ⩽ 2n Datensätze)
* jeder Knoten mit n Schlüssel (außer den Blättern) hat n+1 Kindknoten
* der Baum und alle Schlüssel sind sortiert
* Knoten mit 0 Kindknoten heißen Blätter, diese liegen beim B-Baum auf einer Ebene.


=Beispiel für einen B-Baum=
Let $h \ge 0$ be an integer, $k$ a natural number. A directed tree $T$ is in the class $\tau(k,h)$ of [[B-Tree]]s if $T$
[[Medium:Beispiel_B_Baum.png]]
is either empty ($h=0$) or has the flollowing properties:


<ol style="list-style-type: lower-roman;">
<li>Each path from the root to any leaf has the same length $h$, also called the ''height'' of $T$. i.e., $h$ = number of nodes in path.
<li>Each node except the root and the leaves has at least $k + 1$ sons. The root is a leaf or has at least two sons.
<li>Each node has at most $2k +1$ sons.
</ol>


=Quellen=
===Übersetzung ([[Wolfgang Kowarschick|Kowarschick]] 2015)===
*Objektrelationale Datenbanken, Can Türker, Gunter Saake, 2006, ISBN 3-89864-190-2
 
* http://mmdb.hs-augsburg.de/literatur/
Es seien $h \ge 0$ eine ganze Zahl und $k$ eine natürliche Zahl [größer Null]. Ein [[gerichteter Baum]] $T$ ist Element der [[Klasse]]  $\tau(k,h)$ von [[B-Tree|B-Bäumen]], wenn $T$
* http://cis.cs.tu-berlin.de/Lehre/WS-0304/Sonstiges/db-pages/Inhalt/datenorganisation/Folien
entweder leer ist ($h=0$) oder folgende Eigenschaften hat:
* http://de.wikipedia.org/wiki/B-Baum
 
<ol style="list-style-type: lower-roman;">
<li>Jeder Pfad von der Wurzel zu irgendeinem Blatt hat dieselbe Länge $h$, welche auch die ''Höhe'' von $T$ genannt wird. Das heißt, $h$ = Anzahl der Knoten im Pfad.
<li>Jeder Konten mit Ausnahme der Wurzel und der Blätter hat mindestens $k + 1$ Söhne. Die Wurzel ist entweder ein Blatt oder hat mindestens zwei Söhne.
<li>Jeder Knoten hat höchstens $2k +1$ Söhne.
</ol>
 
==Beispiel für einen B-Baum==
[[Datei:Beispiel_B_Baum.png]]
 
==Quellen==
<references/>
<ol start = "2">
<li>{{Quelle|Bayer, McCreight (1972)}}
<li>{{Quelle|Bayer (1982)}}
</ol>

Aktuelle Version vom 16. März 2015, 10:33 Uhr

Der B-Baum ist ein eine spezielle Datenstruktur zur effizienten Speicherung und Verwaltung von Massendaten auf einem Massenspeicher mit wahlfreiem Zugriff, wie Festplatte oder SSD. Ein B-Baum ist vollständig balanziert und sehr flach, dafür aber sehr breit.

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Korrektheit: 4
(großteils überprüft)
Umfang: 2
(wichtige Fakten fehlen)
Quellenangaben: 4
(fast vollständig vorhanden)
Quellenarten: 5
(ausgezeichnet)
Konformität: 3
(gut)

Graphentheoretische Definition (Bayer, McCreight 1970[1])

Let $h \ge 0$ be an integer, $k$ a natural number. A directed tree $T$ is in the class $\tau(k,h)$ of B-Trees if $T$ is either empty ($h=0$) or has the flollowing properties:

  1. Each path from the root to any leaf has the same length $h$, also called the height of $T$. i.e., $h$ = number of nodes in path.
  2. Each node except the root and the leaves has at least $k + 1$ sons. The root is a leaf or has at least two sons.
  3. Each node has at most $2k +1$ sons.

Übersetzung (Kowarschick 2015)

Es seien $h \ge 0$ eine ganze Zahl und $k$ eine natürliche Zahl [größer Null]. Ein gerichteter Baum $T$ ist Element der Klasse $\tau(k,h)$ von B-Bäumen, wenn $T$ entweder leer ist ($h=0$) oder folgende Eigenschaften hat:

  1. Jeder Pfad von der Wurzel zu irgendeinem Blatt hat dieselbe Länge $h$, welche auch die Höhe von $T$ genannt wird. Das heißt, $h$ = Anzahl der Knoten im Pfad.
  2. Jeder Konten mit Ausnahme der Wurzel und der Blätter hat mindestens $k + 1$ Söhne. Die Wurzel ist entweder ein Blatt oder hat mindestens zwei Söhne.
  3. Jeder Knoten hat höchstens $2k +1$ Söhne.

Beispiel für einen B-Baum

Beispiel B Baum.png

Quellen

  1. Bayer, McCreight (1972): Rudolf Bayer und Edward M. McCreight; Organization and Maintenance of Large Ordered Indexes; in: Acta Informatica; Band: 1; Nummer: 3; Seite(n): 173-189; Verlag: Springer-Verlag; Web-Link; 1972; Quellengüte: 5 (Artikel)
  2. Bayer (1982): Rudolf Bayer; Datenstrukturen – Kurseinheit 6: Datenstrukturen für Peripheriespeicher; Band: 6; Hochschule: Fernuniversität – Gesamthochschule – in Hagen; Adresse: Hagen; 1982; Quellengüte: 4 (Skript)