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  • 跳表的数据结构

    调表的核心思想

    跳表的核心思想是“剪枝”,具体是如下方式实现
    如果是一个简单的链表,那么我们知道在链表中查找一个元素I的话,需要将整个链表遍历一次。

    如果是说链表是排序的,并且节点中还存储了“跳跃”的指向后续节点的指针的话,那么在查找一个节点时,仅仅需要遍历N/2个节点即可。

    从上图中已经可以看到"层"的出现使得时间复杂度降为原来的一半。

    一次典型的调表查询

    skiplist上的查找路径展示

    skiplist正是受这种多层链表的想法的启发而设计出来的。实际上,按照上面生成链表的方式,上面每一层链表的节点个数,是下面一层的节点个数的1/P(redis中P为0.25),这样查找过程就非常类似于一个二分查找,使得查找的时间复杂度可以降低到O(log n)。

    核心数据结构

    #define ZSKIPLIST_MAXLEVEL 32 //最大层数
    #define ZSKIPLIST_P 0.25 //P
    
    typedef struct zskiplistNode {
        robj *obj;
        double score;
        struct zskiplistNode *backward; //后向指针
        struct zskiplistLevel {
            struct zskiplistNode *forward;//每一层中的前向指针
            unsigned int span;//x.level[i].span 表示节点x在第i层到其下一个节点需跳过的节点数。注:两个相邻节点span为1
        } level[];
    } zskiplistNode;
    
    typedef struct zskiplist {
        struct zskiplistNode *header, *tail;
        unsigned long length;//节点总数
        int level;//总层数
    } zskiplis
    

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