[发明专利]一种基于改进红黑树的内存数据库索引方法及系统

权利要求书

1.一种基于改进红黑树的内存数据库索引方法，其特征在于包括以下步骤：

创建改进的红黑树索引结构：

S1、创建一改进的红黑树，其节点结构按照标准红黑树创建；

S2、创建一头部节点head，该头部节点head内设有指针header.root且指向所述红黑树索引结构的根节点root，指针header.flink指向所述红黑树索引结构的第一个叶子节点，以及指针header.blink指向所述红黑树索引结构的最后一个叶子节点；

S3、创建一双向链表，该链表的元素包括所述红黑树索引结构的所有叶子节点，其中，除第一个叶子节点外，每一个叶子节点内都设有一个指向该叶子节点的前一个叶子节点的指针flink；除最后一个叶子节点外，每一个叶子节点内都设有一个指向该叶子节点的后一个叶子节点的指针blink；

所述改进的红黑树的节点内设有指向该节点的左子节点的指针lc和指向该节点的右子节点的指针rc,或者除带有叶子节点的节点之外的节点内设有所述指针lc和指针rc，该指针lc和指针rc的设置与标准红黑树一致；所述改进的红黑树的节点内均设有指向其左子树、右子树的特定叶子节点的指针；

所述红黑树索引结构的叶子节点内设有用于指向数据的指针/地址，或者直接将叶子节点用于存放数据；

通过所述红黑树索引结构进行数据查找；插入数据以及删除数据则通过对所述红黑树索引结构的叶子节点进行操作且涉及该红黑树索引结构的节点的操作与标准红黑树相同；通过循环所述双向链表对数据信息进行遍历操作。

2.根据权利要求1所述的内存数据库索引方法，其特征在于，所述红黑树索引结构的节点内存放的指向该节点的左子树、右子树的特定叶子节点的指针包括指向该节点的左子树的最大叶子节点的指针lk和指向该节点的右子树的最小叶子节点的指针rk。

3.根据权利要求1所述的内存数据库索引方法，其特征在于，所述改进的红黑树索引结构中，其第一个叶子节点内还设有指向所述头部结点head的指针F-flink，其最后一个叶子节点内还设有指向所述头部节点head的指针B-blink，此时所述双向链表与所述头部节点head共同构成一双向循环链表。

4.一种基于改进红黑树的内存数据库索引系统，其特征在于，该内存数据库索引系统用于管理所述权利要求1-3任意一项所述的内存数据库索引方法的索引结构，该内存数据库索引系统包括：

节点结构体管理模块：用于节点结构体的信息维护；所述节点结构体包括角色识别结构体、节点关系结构体、以及所有指针lk和所有指针rk；所述角色识别结构体通过角色识别结构体子管理模块进行管理，所述节点关系结构体通过节点关系结构体子管理模块进行管理；

所述角色识别结构体子管理模块：用于角色识别结构体的管理；所述角色识别结构体包括颜色字段color、节点类型字段type、根节点root标记字段、头部节点标记；一个角色识别结构体存储一个节点的角色信息；在新增节点的时候赋值，在查找数据的时候根据该结构体识别节点角色，并做相应的操作；

所述节点关系结构体子管理模块：用于节点关系结构体的管理；所述节点关系结构体包括前向节点字段、后向节点字段、左子节点字段、右子节点字段，节点关系结构体存储节点的有关联的节点的信息；所述前向节点字段和后向节点字段是叶子节点的属性，所有叶子节点通过这两个字段构造成一个双向链表后者双向循环链表，在遍历数据的时候，利用这两个字段完成；所述左子节点字段和右子节点字段是所述改进的红黑树的节点的属性，这两个字段是与标准红黑树的结构一致，在红黑树的节点查找过程中，通过这两个字段逐步遍历红黑树。