
【計】 index structure
index; reference
【計】 X
【醫】 index
frame; structure; composition; configuration; construction; fabric; mechanism
【計】 frame work
【醫】 constitution; formatio; formation; installation; structure; tcxture
在漢英詞典視角下,“索引結構”(Suǒyǐn Jiégòu / Index Structure)指一種系統化的信息組織方式,用于高效定位數據。其核心含義可分為以下三層:
漢語釋義
索引結構指通過特定規則(如字母序、分類法)對文獻或數據建立有序指引系統,例如書籍目錄或數據庫索引。其本質是空間換時間的優化策略,通過額外存儲索引信息加速檢索 。
來源:《圖書館學基礎》(吳慰慈,2010)
英語對照
Index Structure: A data organization method that maps keys to physical locations, enabling sub-linear search complexity (e.g., O(log n)) in databases .
來源:Silberschatz A., Database System Concepts (6th ed.)
類型 | 漢語描述 | 英文術語 | 典型應用 |
---|---|---|---|
B樹 | 平衡多路搜索樹 | B-Tree | 文件系統索引 |
哈希索引 | 鍵值直接映射存儲位置 | Hash Index | 内存數據庫 |
倒排索引 | 關鍵詞到文檔的映射 | Inverted Index | 搜索引擎 |
數據來源:Ramakrishnan R., Database Management Systems (2003)
索引效率由I/O複雜度決定,B樹查詢複雜度為:
$$
H = lceil log_m(N+1) rceil
$$
其中 $m$ 為階數,$N$ 為數據量,$H$ 為樹高 。
來源:IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering Vol.34(5)
文獻索引(中文語境)
遵循《GB/T 3792.7-2008》規範,索引結構需包含标目、修飾詞、出處三元組 。
來源:中國國家标準化管理委員會
計算機科學(英文語境)
在SQL數據庫中,索引結構通過B+樹實現範圍查詢優化,其節點結構滿足:
$$ begin{cases} text{内部節點:} & (P_1,K_1,P2,cdots,K{n-1},P_n) text{葉節點:} & langle (K_1,Ptr_1),cdots,(K_n,Ptr_n) rangle end{cases} $$
來源:Stanford CS346 Course Notes
索引結構是計算機科學中用于高效組織、存儲和檢索數據的一種技術,尤其在數據庫、文件系統和搜索引擎中廣泛應用。以下從定義、常見類型、工作原理和應用場景等方面詳細解釋:
索引結構本質上是一種輔助數據結構,類似于書籍的目錄。它通過建立數據關鍵屬性(如主鍵、關鍵詞等)與物理存儲位置的映射關系,減少查詢時需要掃描的數據量,從而加快檢索速度。
B/B+樹索引:
采用平衡樹結構,適合範圍查詢和排序操作,廣泛應用于數據庫(如MySQL的InnoDB引擎)。B+樹的非葉子節點僅存儲鍵值,葉子節點存儲數據或指針,減少磁盤I/O次數。
哈希索引:
通過哈希函數将鍵值轉換為固定長度的地址,適合等值查詢(如Redis)。但無法支持範圍查詢,且哈希沖突需要額外處理。
倒排索引:
用于全文搜索(如Elasticsearch),記錄關鍵詞到文檔的映射。例如,搜索“索引”時,直接定位包含該詞的所有文檔。
位圖索引:
用二進制位表示數據屬性,適合低基數列(如性别、狀态)。通過位運算快速篩選數據,常用于數據倉庫。
索引通過以下機制提升效率:
索引結構是平衡讀寫效率的關鍵技術,需根據數據特性和查詢需求選擇合適類型。例如,OLTP系統多用B+樹,OLAP系統可能結合位圖索引,而全文搜索則依賴倒排索引。
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