java实现B+树数据结构,且构造100条数据,读入内存,把地址加到B+树的叶子结点中,构造测试用例
时间: 2023-08-12 20:30:51 浏览: 41
好的,我可以给你提供一些参考代码。以下是Java实现B+树数据结构的代码示例:
```java
public class BPlusTree {
// B+树的阶数
private int order;
// B+树的根节点
private BPlusTreeNode root;
// 构造函数
public BPlusTree(int order) {
this.order = order;
this.root = new BPlusTreeNode(order, true);
}
// 插入操作
public void insert(int key, Object value) {
root.insert(key, value);
}
// 查找操作
public Object search(int key) {
return root.search(key);
}
// 删除操作
public void remove(int key) {
root.remove(key);
}
}
// B+树中的节点类
class BPlusTreeNode {
// 节点中存储的键值对数量
private int size;
// 节点中存储的键值对数组
private Entry[] entries;
// 是否为叶子节点
private boolean isLeaf;
// 父节点
private BPlusTreeNode parent;
// 子节点数组
private BPlusTreeNode[] children;
// 构造函数
public BPlusTreeNode(int order, boolean isLeaf) {
this.size = 0;
this.entries = new Entry[order - 1];
this.isLeaf = isLeaf;
this.parent = null;
this.children = new BPlusTreeNode[order];
}
// 插入操作
public void insert(int key, Object value) {
if (isLeaf) {
insertLeaf(key, value);
} else {
insertNonLeaf(key, value);
}
}
// 插入叶子节点
public void insertLeaf(int key, Object value) {
int index = 0;
while (index < size && entries[index].key < key) {
index++;
}
System.arraycopy(entries, index, entries, index + 1, size - index);
entries[index] = new Entry(key, value);
size++;
}
// 插入非叶子节点
public void insertNonLeaf(int key, Object value) {
int index = 0;
while (index < size && entries[index].key < key) {
index++;
}
children[index].insert(key, value);
}
// 查找操作
public Object search(int key) {
if (isLeaf) {
int index = 0;
while (index < size && entries[index].key < key) {
index++;
}
if (index < size && entries[index].key == key) {
return entries[index].value;
} else {
return null;
}
} else {
int index = 0;
while (index < size && entries[index].key < key) {
index++;
}
return children[index].search(key);
}
}
// 删除操作
public void remove(int key) {
if (isLeaf) {
removeLeaf(key);
} else {
removeNonLeaf(key);
}
}
// 删除叶子节点
public void removeLeaf(int key) {
int index = 0;
while (index < size && entries[index].key != key) {
index++;
}
if (index < size) {
System.arraycopy(entries, index + 1, entries, index, size - index - 1);
size--;
}
}
// 删除非叶子节点
public void removeNonLeaf(int key) {
int index = 0;
while (index < size && entries[index].key < key) {
index++;
}
children[index].remove(key);
}
}
// B+树中的键值对类
class Entry {
// 键
public int key;
// 值
public Object value;
// 构造函数
public Entry(int key, Object value) {
this.key = key;
this.value = value;
}
}
```
接下来是构造100条数据,读入内存,把地址加到B+树的叶子结点中的代码示例:
```java
public static void main(String[] args) {
// 创建B+树实例
BPlusTree bPlusTree = new BPlusTree(4);
// 读取100条地址并加入B+树
try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("data.txt"))) {
String line = reader.readLine();
while (line != null) {
String[] tokens = line.split(",");
int key = Integer.parseInt(tokens[0]);
String value = tokens[1];
bPlusTree.insert(key, value);
line = reader.readLine();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
// 测试B+树是否正常工作
String value = (String) bPlusTree.search(10);
System.out.println(value);
}
```
最后是构造测试用例的代码示例。这里我们构造了四个测试用例,分别是插入一个已存在的键、查询一个不存在的键、删除一个已存在的键、随机删除若干个键。
```java
public static void test() {
// 创建B+树实例
BPlusTree bPlusTree = new BPlusTree(4);
// 插入一个已存在的键
bPlusTree.insert(10, "value1");
bPlusTree.insert(20, "value2");
bPlusTree.insert(30, "value3");
bPlusTree.insert(40, "value4");
bPlusTree.insert(50, "value5");
bPlusTree.insert(60, "value6");
bPlusTree.insert(70, "value7");
bPlusTree.insert(80, "value8");
bPlusTree.insert(90, "value9");
bPlusTree.insert(100, "value10");
bPlusTree.insert(10, "value11");
// 查询一个不存在的键
String value = (String) bPlusTree.search(110);
System.out.println(value);
// 删除一个已存在的键
bPlusTree.remove(50);
// 随机删除若干个键
for (int i = 0; i < 5; i++) {
int key = (int) (Math.random() * 100 + 1);
bPlusTree.remove(key);
}
}
```