保持余额更新的数字总和的数据结构

Question

我有一张表，其中包含单个帐户的数百万笔交易。每笔交易包含：

• moment - 交易发生的时间戳。
• sequence - 一个数字，用于对发生在完全相同 moment 的事务进行排序。
• description、merchant 等 - 总体信息。
• amount - 交易的货币价值，可以是正数或负数。
• balance - 交易后的账户余额（当前和之前所有amount 的总和）。这是由系统计算出来的。

假设用户可以插入、删除或修改非常旧交易的amount，则优化了哪些数据结构以快速显示或更新所有交易的正确balance？

我当前的选择是按顺序 M 的B-tree 组织交易，然后在每个节点上存储amount 的总和。然后，如果更新了一些非常旧的事务，我只更新相应的节点 sum 及其所有父节点，这非常快。它还允许我通过单次读取根节点来显示总的balance。然而，为了显示未来记录的正确balance 值，我最终需要读取 M 个节点，假设每个节点都在云存储上，这有点慢。

有没有更好的解决方案？

Answer 1

使用 B-tree 的解决方案可能会进一步增强。您可以在 RAM 中存储增量修改列表。此列表（也可能是二叉树）仅包含更新并按时间戳排序。

例如，此列表在某些时候可能如下所示：

(t₁, +5), (t₁₀, -6), (t₁₅, +80)

这意味着当您需要显示带有时间戳的交易余额时

• 小于 t₁ - 什么也不做
• 在 [t₁, t₁₀) 之间 - 你加 5
• 在 [t₁₀, t₁₅) 之间 - 递减 6
• [t₁₅, inf) - 加 80

现在假设我们需要进行修改 (t₂, -3)。我们

1. 将此节点插入到列表中的适当位置
2. 使用 delta (-3) 更新右侧的所有节点
3. 用左邻居的值更新此节点的值 (+5 -3 = +2)

列表变成：

(t₁, +5), (t₂, +2), (t₁₀, -9), (t ₁₅, +77)

最终，当增量列表变大时，您需要将其应用到您的 B-tree。