dbis-btree 1.0.4

RWTH Aachen Computer Science i5/dbis assets for Lecture Datenbanken und Informationssysteme

Dokumentation zur Nutzung des B-Baum

In der Vorlesung haben Sie B-Bäume kennengelernt. Dieses Blatt gibt einen kurzen Überblick über ein von uns entwickeltes Python-Tool.
Im DBIS Image des Jupyter Hub der RWTH ist dieses Package bereits integriert, falls Sie das Tool lokal benutzen möchten, können Sie diese über den folgenden Befehl installieren:

pip install dbis-btree
# in jupyter notebooks:
!pip install dbis-btree

Die folgende Zelle importiert das Python Modul und ermöglicht dessen Nutzung innerhalb des Notebooks:

from dbis_btree.BBaum import BTree

B-Baum als Objekt

Als erstes müssen Sie eine neue Instanz der Klasse BTree erzeugen. Diesem Objekt werden im weiteren Verlauf Knoten nodes und Kanten edges hinzugefügt. Geben Sie die M-Value für den B-Baum an.

# zum Beispiel M = 4
M = 4
bbaum = BTree(4)
# anzeigen des noch leeren bbaums:
bbaum.draw()

Knoten

Neue Knoten zum Baum hinzufügen: add_node(name, elements)

Geben sie dem Knoten einen eindeutigen Namen und die Zahlen, die im Knoten sich befinden sollen.
Wenn im Graph schon der Knoten mit diesem Namen existiert, kommt der Fehler:

AssertionError: Bitte nutze einen anderen Name für diese Node.

Konstruktor einer Relation:

• name: String - Eindeutiger Name des Knoten
• elements: Int Liste - Liste aus Int

bbaum = BTree(4)
# hinzufügen Knoten A
name = "A"
elements = [10,20]

bbaum.add_node(name, elements)

# hinzufügen Knoten B
bbaum.add_node("B", [1,2])

# nicht vergessen, den baum anzuzeigen:
bbaum.draw()

Kanten

Neue Knoten zum Baum hinzufügen: add_edge(parent, child, n_child):

Dies fügt im Baum eine Kante vom parent-Knoten zum child-Knoten, an der der n_child-ten Stelle im parent-Knoten.

Konstruktor einer Relation:

• name: String - Eindeutiger Name des Parent Knoten
• child: String - Eindeutiger Name des Child Knoten
• n_child: Int - Position im Parent Knoten.

bbaum = BTree(4)
# hinzufügen Knoten A
name = "A"
elements = [10,20]

bbaum.add_node(name, elements)

# hinzufügen Knoten B
bbaum.add_node("B", [1,2])

# hinzufügen einer Kante an 1st Stelle
positionImParentNode = 1
bbaum.add_edge("A", "B", positionImParentNode)

# nicht vergessen, den baum anzuzeigen:
bbaum.draw()

Häufige Fehler und Warnungen

Warning: node A, port f5 unrecognized

bedeutet, dass eine falsche Zahl beim Parameter n_child genutzt wurde.
add_edge(parent, child, n_child):
In unserem Fall wurde dieser Fehler wurde ausgelöst, als eine Kante an Stelle 5 in Knoten A hinzugefügt wurde. Jedoch besaß A nur insgesamt Stellen 1 bis 4 um Kanten hinzuzufügen.