Python实现B树索引

B树（B-tree）是一种自平衡的搜索树，常用于数据库和文件系统中的索引结构。下面是一个简单的Python实现B树索引的示例代码：

class BTreeNode:
    def __init__(self, leaf=False):
        self.leaf = leaf
        self.keys = []
        self.child = []


class BTree:
    def __init__(self, t):
        self.root = BTreeNode(True)
        self.t = t

    def insert(self, k):
        root = self.root
        if len(root.keys) == (2 * self.t) - 1:
            temp = BTreeNode()
            self.root = temp
            temp.child.insert(0, root)
            self._split_child(temp, 0)
            self._insert_non_full(temp, k)
        else:
            self._insert_non_full(root, k)

    def _insert_non_full(self, x, k):
        i = len(x.keys) - 1
        if x.leaf:
            x.keys.append((None, None))
            while i >= 0 and k < x.keys[i]:
                x.keys[i + 1] = x.keys[i]
                i -= 1
            x.keys[i + 1] = k
        else:
            while i >= 0 and k < x.keys[i]:
                i -= 1
            i += 1
            if len(x.child[i].keys) == (2 * self.t) - 1:
                self._split_child(x, i)
                if k > x.keys[i]:
                    i += 1
            self._insert_non_full(x.child[i], k)

    def _split_child(self, x, i):
        t = self.t
        y = x.child[i]
        z = BTreeNode(y.leaf)
        x.child.insert(i + 1, z)
        x.keys.insert(i, y.keys[t - 1])
        z.keys = y.keys[t: (2 * t) - 1]
        y.keys = y.keys[0: t - 1]
        if not y.leaf:
            z.child = y.child[t: 2 * t]
            y.child = y.child[0: t - 1]

    def search(self, k, x=None):
        if isinstance(x, BTreeNode):
            i = 0
            while i < len(x.keys) and k > x.keys[i]:
                i += 1
            if i < len(x.keys) and k == x.keys[i]:
                return x, i
            elif x.leaf:
                return None
            else:
                return self.search(k, x.child[i])
        else:
            return self.search(k, self.root)


# 使用示例
btree = BTree(t=3)
btree.insert(10)
btree.insert(20)
btree.insert(5)
btree.insert(6)

result = btree.search(6)
if result:
    node, index = result
    print(f"找到了，节点: {node.keys[index]}")
else:
    print("未找到")

这个示例实现了一个B树索引的基本功能，包括插入和搜索操作。你可以根据需要进行扩展和修改。注意，这只是一个简单的实现，实际使用中可能需要考虑更多细节和优化。