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¿Qué es el árbol B? – Definición de Krypton Solid

Un árbol B es un método para colocar y ubicar archivos (llamados registros o claves) en una base de datos. (El significado de la letra B no se ha definido explícitamente). El algoritmo de árbol B minimiza el número de veces que se debe acceder a un medio para localizar un registro deseado, acelerando así el proceso.

Se prefieren los árboles B cuando los puntos de decisión, llamados nodos, están en el disco duro en lugar de en la memoria de acceso aleatorio (RAM). Se necesita miles de veces más para acceder a un elemento de datos desde el disco duro en comparación con acceder a él desde la RAM, porque una unidad de disco tiene partes mecánicas, que leen y escriben datos mucho más lentamente que los medios puramente electrónicos. Los árboles B ahorran tiempo al usar nodos con muchas ramas (llamados hijos), en comparación con los árboles binarios, en los que cada nodo tiene solo dos hijos. Cuando hay muchos hijos por nodo, se puede encontrar un registro pasando por menos nodos que si hubiera dos hijos por nodo. A continuación se muestra un ejemplo simplificado de este principio.

árbol b

En un árbol, los registros se almacenan en lugares llamados hojas. Este nombre se deriva del hecho de que los registros siempre existen en los puntos finales; no hay nada más allá de ellos. El número máximo de hijos por nodo es el orden del árbol. El número de accesos al disco necesarios es la profundidad. La imagen de la izquierda muestra un árbol binario para ubicar un registro particular en un conjunto de ocho hojas. La imagen de la derecha muestra un árbol B de orden tres para ubicar un registro particular en un conjunto de ocho hojas (la novena hoja está desocupada y se llama nula). El árbol binario de la izquierda tiene una profundidad de cuatro; el árbol B de la derecha tiene una profundidad de tres. Claramente, el árbol B permite que un registro deseado se ubique más rápido, asumiendo que todos los demás parámetros del sistema son idénticos. La compensación es que el proceso de decisión en cada nodo es más complicado en un árbol B en comparación con un árbol binario. Se requiere un programa sofisticado para ejecutar las operaciones en un árbol B. Pero este programa está almacenado en RAM, por lo que se ejecuta rápido.

En un árbol B práctico, puede haber miles, millones o miles de millones de registros. No todas las hojas contienen necesariamente un registro, pero al menos la mitad de ellas sí. La diferencia de profundidad entre los esquemas de árbol binario y árbol B es mayor en una base de datos práctica que en el ejemplo ilustrado aquí, porque los árboles B del mundo real son de orden superior (32, 64, 128 o más). Dependiendo del número de registros en la base de datos, la profundidad de un árbol B puede cambiar y a menudo lo hace. Agregar un número suficientemente grande de registros aumentará la profundidad; eliminar un número suficientemente grande de registros reducirá la profundidad. Esto asegura que el árbol B funcione de manera óptima para la cantidad de registros que contiene.

Consulte también la estructura del árbol. Compare el árbol binario, el árbol M, el árbol esparcido y el árbol X.

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