为什么4阶B树被称为“2-3-4树”

4阶B树被称为2-3-4树是因为这种类型的B树具有特定的子节点数量限制。在2-3-4树中，每个内部节点最多可以有4个子节点，最少可以有2个子节点，子节点数可以是2个、3个或4个，因为得名。

M阶B树有什么结构特性？

M阶B树是一种平衡多路搜索树，其结构特性如下：

1. 所有叶子节点都在同一层：这意味着树的高度是固定的，等于M-1（M是节点的子节点数）。
2. 每个节点最多有M个子节点：除了根节点和叶子节点外，每个内部节点都至少有M/2个子节点（M是节点的子节点数）。
3. 每个节点至少有M/2-1个键：这意味着每个节点除了根节点外，至少有M/2-1个键。
4. 根节点至少有2个子节点：因为根节点不能是叶子节点，所以它至少有2个子节点。
5. 非叶子节点至少有M/2-1个键：每个非叶子节点至少有M/2-1个键，用于分隔子节点。
6. 每个键对应一个子节点：除了根节点外，每个键都对应一个子节点。
7. 所有叶子节点都是空的：叶子节点不包含键，只包含指向下一个叶子节点的指针。
8. 树是平衡的：通过在插入和删除操作后进行必要的旋转，可以保持树的高度大约是log(M)。
9. M阶B树是多路搜索树：每个节点可以有多个键，这使得搜索操作可以同时比较多个键，从而提高搜索效率。

M阶B树适用于磁盘存储系统，因为它们允许在磁盘I/O操作中对大量数据进行高效的搜索和排序。

为什么B树对每个节点的最少子结点和最多子结点数量作出要求？

B树对每个节点的最少和最多子节点数量作出要求的原因是为了保证B树的平衡性和性能特性。

最少子节点数量要求：确保了B树的最小度，保证了树的高度不会太高。根据B树的性质，节点的最少子节点数决定了树的最小度。通过限制每个节点的最少子节点数量，B树能够在插入和删除操作时保持树的平衡，避免树过度分裂或合并，从而限制了树的高度，保持了检索效率。

最多子节点数量要求：确保了B树的节点利用率和存储空间的有效利用。限制每个节点的最多子节点数量可以确保节点不会过度分裂，避免了树的空间浪费和节点的利用率低下。同时，B树的节点通常是通过磁盘块来存储的，限制每个节点的最多子节点数量还有助于优化磁盘访问效率，减少I/O操作的次数。

综上所述，B树对每个节点的最少和最多子节点数量作出要求是为了平衡树的高度和节点利用率，从而保证了B树的性能特性，适用于大规模数据存储和高效检索的场景。