redis跳表是如何实现的

 时间:2024-10-28 12:55:32

1、跳表 实晨月鲈蜉质是可进行二分查找的有序链表原有链表上添加多级索引,通过索引实现快速查找跳表不仅能提高搜索性能,同时提高插入、删除每个元素插入时随机生成它的level最低层包含所有的元素如下图是跳表的最底层

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2、如果一个元素出现在level(x),那么它肯定出现在x以下的level中每个索引节点包含两个指针,一个向下,一个向右时间复杂度 O(log n)空间复杂度 O(n)如下图,在最低层上建立一级索引。

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3、如下图,再在一级索引上,建立二级索引。这样,我们在访问一个数的时候,就先从最上层索引找,如果大于该数,就跳到下级索引,以此类推。

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4、如下图,为跳表节点的添加。首先,我们先根据投硬币的方式,决定8这个元素要占据的层数比如,层数level=2。然后,找到8这个元素在下面两层的前置节点。

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5、如下图,为跳表的删除。

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6、标准化的跳表如下图。

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7、很像平衡二叉树,我们来看个元素个数多的情况。

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8、为什么Redis选择使用跳表而不是红黑树来实现有序集合?首先,我们来分析下Redis的有序集合支持的操作:1)插入元素2)删除元素3)查找元素4)有序输出所有元素5)查找区间内所有元素其中,前4项红黑树都可以完成,且时间复杂度与跳表一致。但是,最后一项,红黑树的效率就没有跳表高了。在跳表中,要查找区间的元素,我们只要定位到两个区间端点在最低层级的位置,然后按顺序遍历元素就可以了,非常高效。而红黑树只能定位到端点后,再从首位置开始每次都要查找后继节点,相对来说是比较耗时的。此外,跳表实现起来很容易且易读,红黑树实现起来相对困难,所以Redis选择使用跳表来实现有序集合。

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9、下图为跳表在redis中的数据结构。分为zskiplist和zskiplistNode以下为zskiplist结构。typedef struct zskiplist{//表头节点和表尾节点structz skiplistNode *header, *tail;//表中节点的数量unsigned long length;//表中层数最大的节点的层数int level;} zskiplist;zskiplistNode结构如下图所示。

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