索引，为什么用B+树。B树，B+树，红黑树的区别联系。补充优缺点。补充：唯一索引和普通索引的区别，全文索引；聚簇索引的优缺点

1. 唯一索引(Unique Key)：唯一索引也是一种约束。唯一索引的属性列不能出现重复的数据，但是允许数据为 NULL，一张表允许创建多个唯一索引。 建立唯一索引的目的大部分时候都是为了该属性列的数据的唯一性，而不是为了查询效率。
2. 普通索引(Index)：普通索引的唯一作用就是为了快速查询数据，一张表允许创建多个普通索引，并允许数据重复和 NULL。
3. 前缀索引(Prefix)：前缀索引只适用于字符串类型的数据。前缀索引是对文本的前几个字符创建索引，相比普通索引建立的数据更小， 因为只取前几个字符。
4. 全文索引(Full Text)：全文索引主要是为了检索大文本数据中的关键字的信息，是目前搜索引擎数据库使用的一种技术。Mysql5.6 之前只有 MYISAM 引擎支持全文索引，5.6 之后 InnoDB 也支持了全文索引。

 

聚簇索引的优缺点--自增主键，天然适合作为聚簇索引

优点：

• 查询速度非常快：聚簇索引的查询速度非常的快，因为整个 B+树本身就是一颗多叉平衡树，叶子节点也都是有序的，定位到索引的节点，就相当于定位到了数据。相比于非聚簇索引， 聚簇索引少了一次读取数据的 IO 操作。
• 对排序查找和范围查找优化：聚簇索引对于主键的排序查找和范围查找速度非常快。

缺点：

• 依赖于有序的数据：因为 B+树是多路平衡树，如果索引的数据不是有序的，那么就需要在插入时排序，如果数据是整型还好，否则类似于字符串或 UUID 这种又长又难比较的数据，插入或查找的速度肯定比较慢。
• 更新代价大：如果对索引列的数据被修改时，那么对应的索引也将会被修改，而且聚簇索引的叶子节点还存放着数据，修改代价肯定是较大的，所以对于主键索引来说，主键一般都是不可被修改的。

 

优点 ：

• 使用索引可以大大加快 数据的检索速度（大大减少检索的数据量）, 这也是创建索引的最主要的原因。
• 通过创建唯一性索引，可以保证数据库表中每一行数据的唯一性。

缺点 ：

• 创建索引和维护索引需要耗费许多时间。当对表中的数据进行增删改的时候，如果数据有索引，那么索引也需要动态的修改，会降低 SQL 执行效率。
• 索引需要使用物理文件存储，也会耗费一定空间。

 

1、二叉查找树：计算情况下容易变成线性O(n)

 

2、平衡二叉树：左右子树高度差不超过1，树的高度太高，查找效率太低。每次的修改需要变动太大。时间复杂度为O(log(N))

 

3、B树：B树的一个节点可以存多个数据，树的高度比二叉树低，IO次数少。中间节点既是索引又包含数据，导致每页的数据量大，每次IO的数量小，查找效率降低

 

4、B+树：每层的数量足够多，层数低。中间节点只是索引，不包含数据，每次IO量大。数据都在叶子结点，并且叶子结点组成链表，提高范围查找的效率。

 

 

1. 全文索引(Full Text) ：全文索引主要是为了检索大文本数据中的关键字的信息，是目前搜索引擎数据库使用的一种技术。Mysql5.6 之前只有 MYISAM 引擎支持全文索引，5.6 之后 InnoDB 也支持了全文索引。

 

B+树与B树的区别

• 有k个子结点的结点必然有k个关键码；
• 非叶结点仅具有索引作用，跟记录有关的信息均存放在叶结点中。
• 树的所有叶结点构成一个有序链表，可以按照关键码排序的次序遍历全部记录。

 

一个m阶B树是一棵空树，或者是满足以下条件的树:

（1）结点最多有m个分支。

（2）根结点最少有两个分支，非根非叶结点至少有ceil(m/2)个分支。

（3）结点内关键字递增排序。

（4）一个结点有n-1个关键字，则该结点有n个分支，将关键字一一隔开。

（5）结点中任何一个关键字，其左边分支上的结点值都小于这个关键字，右边分支的结点值都大于这个关键字。

（6）叶子结点处于同一层。

 

 

红黑树：是特殊的平衡二叉树

性质1：节点是红色或黑色。

性质2：根节点是黑色。

性质3：每个叶节点（NIL节点，空节点）是黑色的。

性质4：每个红色节点的两个子节点都是黑色。(从每个叶子到根的所有路径上不能有两个连续的红色节点)

性质5：从任一节点到其每个叶子的所有路径都包含相同数目的黑色节点。