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  • Redis学习之zskiplist跳跃表源码分析

    跳跃表的定义

    跳跃表是一种有序数据结构,它通过在每个结点中维持多个指向其他结点的指针,从而达到快速访问其他结点的目的

     

    跳跃表的结构

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    graphviz-8fc5de396a5b52c3d0b1991a1e09558ad055dd86

    关于跳跃表的学习请参考:https://www.jianshu.com/p/ac351674d8eb?utm_campaign=maleskine&utm_content=note&utm_medium=seo_notes&utm_source=recommendation

     

    跳跃表操作的时间空间复杂度分析

    1.跳跃表的结点插入

    1)新结点从上到下与各层索引结点逐一比较,确定在原链表的插入位置:【O(log N)】

    2)确定在原链表的插入位置后直接插入:【O(1)】

    3)利用随机的方式决定新结点上升为几层索引结点:【O(log N)】

    总体来说,跳跃表的插入操作的时间复杂度是O(log N)

    2.跳跃表结点的查询

    1)从上到下与索引结点进行比较,逐步缩小需要查询的结点所在的范围(因为跳跃表是有序的数据结构,类似于二分的思想)【平均:O(log N),最坏为O(N)】

    总体来说,跳跃表的查询操作的时间复杂度为O(log N)

    3.跳跃表结点的删除

    1)自上而下,查找第一次出现结点的索引,并逐层找到每一层对应的结点:【O(log N)】

    2)删除每一层查到的结点,如果该层只剩一个结点,删除整个一层(原链表除外)【O(log N)】

    总的来说,跳跃表的删除操作的时间复杂度是O(log N)

    4.跳跃表的空间复杂度

    对于每层的期待:第一层n,第二层n/2,第三层n/22,...,直到 n/2log n=1。

    所以,总空间需求:S = n + n/2 + n/22 + ... + n/2log n < n(1 + 1/2 + 1/22 + ... + 1/2) =2n

    因此他的空间复杂度为 2n = O(n)

    总的来说,跳跃表的空间复杂度为O(N)

    5.跳跃表的高度

    对每层来说,它会向上增长的概率为1/2,则第m层向上增长的概率为1/2m

    n个元素,则在m层元素数目的期待为Em = n/2m

    当Em = 1,m = log2n即为层数的期待。

    故其高度期待为 Eh = O(log n)。

     

    其他知识

    1.大多数情况下,跳跃表的效率的平衡树不相上下, 并且跳跃表的实现更加简单

    2.Redis使用跳跃表作为有序集合键的底层实现之一,如果一个有序集合包含的元素数量多,又或者有序集合中元素的成员是比较长的字符串时,Redis就会采用跳跃表来作为有序集合键的底层实现

    3.Redis只在两个地方使用了跳跃表:有序集合键和集群结点中用作内部数据结构

    4.跳跃表结点的后退指针只能后退到原链表的前一个结点,每次只能后推一个结点

    5.跳跃表结点按照分值升序排序

    6.在同一个跳跃表中,各个结点保存的成员对象必须是唯一的,但是多个结点保存的分值可以相同

    7.通过跳跃表属性的记录,跳跃表可以在O(1)获取头尾结点,表长度和层数

    8.每个跳跃表结点的层高都是1-32的随机数

    9.跳跃表的真正源码在redis的redis.h文件和t_zset.c文件下

     

    源码分析如下:

    zskiplist.h文件:

    #ifndef ZSKIPLIST_H
    #define ZSKIPLIST_H
    
    //the last time an object was accessed
    #define REDIS_LRU_BITS 24
    
    //zskiplist max level,Should be enough for 2^32 elements
    #define ZSKIPLIST_MAXLEVEL 32
    
    //Skiplist P = 1/4
    #define ZSKIPLIST_P 0.25
    
    //=====数据结构========//
    /*
     * Redis 对象
     */
    typedef struct redisObject
    {
        // 类型
        unsigned type:4;
    
        // 编码
        unsigned encoding:4;
    
        // 对象最后一次被访问的时间
    unsigned lru:
        REDIS_LRU_BITS; /* lru time ( ) */
    
        // 引用计数
        int refcount;
    
        // 指向实际值的指针
        void *ptr;
    } robj;
    
    /*
     * 跳跃表节点
     */
    typedef struct zskiplistNode
    {
    
        // 成员对象
        robj *obj;
    
        // 分值
        double score;
    
        // 后退指针
        struct zskiplistNode *backward;
    
        //
        struct zskiplistLevel
        {
    
            // 前进指针
            struct zskiplistNode *forward;
    
            // 跨度
            unsigned int span;
    
        } level[];
    
    } zskiplistNode;
    
    /*
     * 跳跃表
     */
    typedef struct zskiplist
    {
        // 表头节点和表尾节点
        struct zskiplistNode *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;
    
    // 表示开区间/闭区间范围的结构
    typedef struct
    {
    
        // 最小值和最大值
        double min, max;
    
        // 指示最小值和最大值是否*不*包含在范围之内
        // 值为 1 表示不包含,值为 0 表示包含
        int minex, maxex; /* are min or max exclusive? */
    } zrangespec;
    
    //=========== API定义 ===============//
    //创建一个新的跳跃表
    zskiplist *zslCreate(void);
    
    //释放给定跳跃表,以及表中所有的结点
    void zslFree(zskiplist *zsl);
    
    //将包含给定成员和分值的新结点添加到跳跃表中
    zskiplistNode *zslInsert(zskiplist *zsl, double score, robj *obj);
    
    //删除跳跃表中包含给定成员和分值的结点
    int zslDelete(zskiplist *zsl, double score, robj *obj);
    
    //返回包含给定成员和分值的结点在跳跃表中的排位
    unsigned long zslGetRank(zskiplist *zsl, double score, robj *o);
    
    //返回跳跃表在给定排位上的结点
    zskiplistNode* zslGetElementByRank(zskiplist *zsl, unsigned long rank);
    
    //给定一个分值范围,判断该分值范围是否包含在跳跃表的分值范围内
    int zslIsInRange(zskiplist *zsl, zrangespec *range);
    
    //给定一个分值范围,返回跳跃表中第一个符合这个范围的结点
    zskiplistNode *zslFirstInRange(zskiplist *zsl, zrangespec *range);
    
    //给定一个分值范围,返回跳跃表中最后一个符合这个范围的结点
    zskiplistNode *zslLastInRange(zskiplist *zsl, zrangespec *range);
    
    //给定一个分值范围,删除跳跃表中所有在这个范围内的结点
    unsigned long zslDeleteRangeByScore(zskiplist *zsl, zrangespec *range);
    
    //给定一个排位范围,删除跳跃表中所有在这个范围内的结点
    unsigned long zslDeleteRangeByRank(zskiplist *zsl, unsigned int start, unsigned int end);
    
    #endif // ZSKIPLIST_H

    zskiplist.c文件:

    #include<malloc.h>
    #include<stdio.h>
    #include<stdlib.h>
    #include "zskiplist.h"
    
    /*
     * 创建一个层数为 level 的跳跃表节点,
     * 并将节点的成员对象设置为 obj ,分值设置为 score 。
     *
     * 返回值为新创建的跳跃表节点
     *
     * T = O(1)
     */
    zskiplistNode *zslCreateNode(int level, double score, robj *obj)
    {
    
        // 分配空间
        //在这里我没有使用redis提供的内存分配函数zmalloc,而是使用c提供的malloc
        //zskiplistNode *zn = zmalloc(sizeof(*zn)+level*sizeof(struct zskiplistLevel));
        zskiplistNode *zn = malloc(sizeof(*zn)+level*sizeof(struct zskiplistLevel));
    
        // 设置属性
        zn->score = score;
        zn->obj = obj;
    
        return zn;
    }
    /*
     * 创建并返回一个新的跳跃表
     *
     * T = O(1)
     */
    zskiplist *zslCreate(void)
    {
        int j;
        zskiplist *zsl;
    
        // 分配空间
        //zsl = zmalloc(sizeof(*zsl));
        zsl = malloc(sizeof(*zsl));
    
        // 设置高度和起始层数
        zsl->level = 1;
        zsl->length = 0;
    
        // 初始化表头节点
        // T = O(1)
        zsl->header = zslCreateNode(ZSKIPLIST_MAXLEVEL,0,NULL);
        for (j = 0; j < ZSKIPLIST_MAXLEVEL; j++)
        {
            zsl->header->level[j].forward = NULL;
            zsl->header->level[j].span = 0;
        }
        zsl->header->backward = NULL;
    
        // 设置表尾
        zsl->tail = NULL;
    
        return zsl;
    }
    
    /*
     * 释放给定的跳跃表节点
     *
     * T = O(1)
     */
    void zslFreeNode(zskiplistNode *node)
    {
    
        //对象引用计数-1
        //在这里我将引用计数去掉了,因为只是为了演示zskiplist,没有必要,而且加上这个还要引入其他头文件才能跑
        //decrRefCount(node->obj);
    
        //zfree(node);
        //同样,这里采用的是c提供的函数,没有使用redis提供的内存函数zfree
        free(node);
    }
    
    /*
     * 释放给定跳跃表,以及表中的所有节点
     *
     * T = O(N)
     */
    void zslFree(zskiplist *zsl)
    {
    
        zskiplistNode *node = zsl->header->level[0].forward, *next;
    
        // 释放表头
        //zfree(zsl->header);
        free(zsl->header);
    
    
        // 释放表中所有节点
        // T = O(N)
        while(node)
        {
    
            next = node->level[0].forward;
    
            zslFreeNode(node);
    
            node = next;
        }
    
        // 释放跳跃表结构
        //zfree(zsl);
        free(zsl);
    }
    
    /*
     * 返回一个随机值,用作新跳跃表节点的层数。
     *
     * 返回值介乎 1 和 ZSKIPLIST_MAXLEVEL 之间(包含 ZSKIPLIST_MAXLEVEL),
     * 根据随机算法所使用的幂次定律,越大的值生成的几率越小。
     *
     * T = O(N)
     */
    int zslRandomLevel(void)
    {
        int level = 1;
    
        while ((rand()&0xFFFF) < (ZSKIPLIST_P * 0xFFFF))
            level += 1;
    
        return (level<ZSKIPLIST_MAXLEVEL) ? level : ZSKIPLIST_MAXLEVEL;
    }
    
    /*
     * 创建一个成员为 obj ,分值为 score 的新节点,
     * 并将这个新节点插入到跳跃表 zsl 中。
     *
     * 函数的返回值为新节点。
     *
     * T_wrost = O(N), T_avg = O(log N)
     */
    zskiplistNode *zslInsert(zskiplist *zsl, double score, robj *obj)
    {
        zskiplistNode *update[ZSKIPLIST_MAXLEVEL], *x;
        unsigned int rank[ZSKIPLIST_MAXLEVEL];
        int i, level;
    
        //redisAssert(!isnan(score));
    
        // 在各个层查找节点的插入位置
        // T_wrost = O(N), T_avg = O(log N)
        x = zsl->header;
        for (i = zsl->level-1; i >= 0; i--)
        {
    
            /* store rank that is crossed to reach the insert position */
            // 如果 i 不是 zsl->level-1 层
            // 那么 i 层的起始 rank 值为 i+1 层的 rank 值
            // 各个层的 rank 值一层层累积
            // 最终 rank[0] 的值加一就是新节点的前置节点的排位
            // rank[0] 会在后面成为计算 span 值和 rank 值的基础
            rank[i] = i == (zsl->level-1) ? 0 : rank[i+1];
    
            // 沿着前进指针遍历跳跃表
            // T_wrost = O(N), T_avg = O(log N)
            while (x->level[i].forward &&
                    (x->level[i].forward->score < score ||
                     // 比对分值
                     (x->level[i].forward->score == score &&
                      // 比对成员, T = O(N)
                      1/* compareStringObjects(x->level[i].forward->obj,obj) < 0*/)))
            {
    
                // 记录沿途跨越了多少个节点
                rank[i] += x->level[i].span;
    
                // 移动至下一指针
                x = x->level[i].forward;
            }
            // 记录将要和新节点相连接的节点
            update[i] = x;
        }
    
        /*
         * zslInsert() 的调用者会确保同分值且同成员的元素不会出现,
         * 所以这里不需要进一步进行检查,可以直接创建新元素。
         */
    
        // 获取一个随机值作为新节点的层数
        level = zslRandomLevel();
    
        // 如果新节点的层数比表中其他节点的层数都要大
        // 那么初始化表头节点中未使用的层,并将它们记录到 update 数组中
        // 将来也指向新节点
        if (level > zsl->level)
        {
    
            // 初始化未使用层
            // T = O(1)
            for (i = zsl->level; i < level; i++)
            {
                rank[i] = 0;
                update[i] = zsl->header;
                update[i]->level[i].span = zsl->length;
            }
    
            // 更新表中节点最大层数
            zsl->level = level;
        }
    
        // 创建新节点
        x = zslCreateNode(level,score,obj);
    
        // 将前面记录的指针指向新节点,并做相应的设置
        // T = O(1)
        for (i = 0; i < level; i++)
        {
    
            // 设置新节点的 forward 指针
            x->level[i].forward = update[i]->level[i].forward;
    
            // 将沿途记录的各个节点的 forward 指针指向新节点
            update[i]->level[i].forward = x;
    
            /* update span covered by update[i] as x is inserted here */
            // 计算新节点跨越的节点数量
            x->level[i].span = update[i]->level[i].span - (rank[0] - rank[i]);
    
            // 更新新节点插入之后,沿途节点的 span 值
            // 其中的 +1 计算的是新节点
            update[i]->level[i].span = (rank[0] - rank[i]) + 1;
        }
    
        /* increment span for untouched levels */
        // 未接触的节点的 span 值也需要增一,这些节点直接从表头指向新节点
        // T = O(1)
        for (i = level; i < zsl->level; i++)
        {
            update[i]->level[i].span++;
        }
    
        // 设置新节点的后退指针
        x->backward = (update[0] == zsl->header) ? NULL : update[0];
        if (x->level[0].forward)
            x->level[0].forward->backward = x;
        else
            zsl->tail = x;
    
        // 跳跃表的节点计数增一
        zsl->length++;
    
        return x;
    }
    
    /*
     * 内部删除函数,
     * 被 zslDelete 、 zslDeleteRangeByScore 和 zslDeleteByRank 等函数调用。
     *
     * T = O(1)
     */
    void zslDeleteNode(zskiplist *zsl, zskiplistNode *x, zskiplistNode **update)
    {
        int i;
    
        // 更新所有和被删除节点 x 有关的节点的指针,解除它们之间的关系
        // T = O(1)
        for (i = 0; i < zsl->level; i++)
        {
            if (update[i]->level[i].forward == x)
            {
                update[i]->level[i].span += x->level[i].span - 1;
                update[i]->level[i].forward = x->level[i].forward;
            }
            else
            {
                update[i]->level[i].span -= 1;
            }
        }
    
        // 更新被删除节点 x 的前进和后退指针
        if (x->level[0].forward)
        {
            x->level[0].forward->backward = x->backward;
        }
        else
        {
            zsl->tail = x->backward;
        }
    
        // 更新跳跃表最大层数(只在被删除节点是跳跃表中最高的节点时才执行)
        // T = O(1)
        while(zsl->level > 1 && zsl->header->level[zsl->level-1].forward == NULL)
            zsl->level--;
    
        // 跳跃表节点计数器减一
        zsl->length--;
    }
    
    /*
     * 从跳跃表 zsl 中删除包含给定节点 score 并且带有指定对象 obj 的节点。
     *
     * T_wrost = O(N^2), T_avg = O(N log N)
     */
    int zslDelete(zskiplist *zsl, double score, robj *obj)
    {
        zskiplistNode *update[ZSKIPLIST_MAXLEVEL], *x;
        int i;
    
        // 遍历跳跃表,查找目标节点,并记录所有沿途节点
        // T_wrost = O(N), T_avg = O(log N)
        x = zsl->header;
        for (i = zsl->level-1; i >= 0; i--)
        {
    
            // 遍历跳跃表的复杂度为 T_wrost = O(N), T_avg = O(log N)
            while (x->level[i].forward &&
                    (x->level[i].forward->score < score ||
                     // 比对分值
                     (x->level[i].forward->score == score &&
                      // 比对对象,T = O(N)
                      1/*compareStringObjects(x->level[i].forward->obj,obj) < 0*/)))
    
                // 沿着前进指针移动
                x = x->level[i].forward;
    
            // 记录沿途节点
            update[i] = x;
        }
    
        /*
         * 检查找到的元素 x ,只有在它的分值和对象都相同时,才将它删除。
         */
        x = x->level[0].forward;
        if (x && score == x->score && 1/*equalStringObjects(x->obj,obj)*/)
        {
            // T = O(1)
            zslDeleteNode(zsl, x, update);
            // T = O(1)
            zslFreeNode(x);
            return 1;
        }
        else
        {
            return 0; /* not found */
        }
    
        return 0; /* not found */
    }
    
    /*
     * 查找包含给定分值和成员对象的节点在跳跃表中的排位。
     *
     * 如果没有包含给定分值和成员对象的节点,返回 0 ,否则返回排位。
     *
     * 注意,因为跳跃表的表头也被计算在内,所以返回的排位以 1 为起始值。
     *
     * T_wrost = O(N), T_avg = O(log N)
     */
    unsigned long zslGetRank(zskiplist *zsl, double score, robj *o)
    {
        zskiplistNode *x;
        unsigned long rank = 0;
        int i;
    
        // 遍历整个跳跃表
        x = zsl->header;
        for (i = zsl->level-1; i >= 0; i--)
        {
    
            // 遍历节点并对比元素
            while (x->level[i].forward &&
                    (x->level[i].forward->score < score ||
                     // 比对分值
                     (x->level[i].forward->score == score &&
                      // 比对成员对象
                      1/*compareStringObjects(x->level[i].forward->obj,o) <= 0*/)))
            {
    
                // 累积跨越的节点数量
                rank += x->level[i].span;
    
                // 沿着前进指针遍历跳跃表
                x = x->level[i].forward;
            }
    
            /* x might be equal to zsl->header, so test if obj is non-NULL */
            // 必须确保不仅分值相等,而且成员对象也要相等
            // T = O(N)
            if (x->obj && 1/*equalStringObjects(x->obj,o)*/)
            {
                return rank;
            }
        }
        // 没找到
        return 0;
    }
    
    /*
     * 根据排位在跳跃表中查找元素。排位的起始值为 1 。
     *
     * 成功查找返回相应的跳跃表节点,没找到则返回 NULL 。
     *
     * T_wrost = O(N), T_avg = O(log N)
     */
    zskiplistNode* zslGetElementByRank(zskiplist *zsl, unsigned long rank)
    {
        zskiplistNode *x;
        unsigned long traversed = 0;
        int i;
    
        // T_wrost = O(N), T_avg = O(log N)
        x = zsl->header;
        for (i = zsl->level-1; i >= 0; i--)
        {
    
            // 遍历跳跃表并累积越过的节点数量
            while (x->level[i].forward && (traversed + x->level[i].span) <= rank)
            {
                traversed += x->level[i].span;
                x = x->level[i].forward;
            }
    
            // 如果越过的节点数量已经等于 rank
            // 那么说明已经到达要找的节点
            if (traversed == rank)
            {
                return x;
            }
    
        }
    
        // 没找到目标节点
        return NULL;
    }
    
    /*
     * 检测给定值 value 是否大于(或大于等于)范围 spec 中的 min 项。
     *
     * 返回 1 表示 value 大于等于 min 项,否则返回 0 。
     *
     * T = O(1)
     */
    static int zslValueGteMin(double value, zrangespec *spec)
    {
        return spec->minex ? (value > spec->min) : (value >= spec->min);
    }
    
    /*
     * 检测给定值 value 是否小于(或小于等于)范围 spec 中的 max 项。
     *
     * 返回 1 表示 value 小于等于 max 项,否则返回 0 。
     *
     * T = O(1)
     */
    static int zslValueLteMax(double value, zrangespec *spec)
    {
        return spec->maxex ? (value < spec->max) : (value <= spec->max);
    }
    
    /* Returns if there is a part of the zset is in range.
     *
     * 如果给定的分值范围包含在跳跃表的分值范围之内,
     * 那么返回 1 ,否则返回 0 。
     *
     * T = O(1)
     */
    int zslIsInRange(zskiplist *zsl, zrangespec *range)
    {
        zskiplistNode *x;
    
        // 先排除总为空的范围值
        if (range->min > range->max ||
                (range->min == range->max && (range->minex || range->maxex)))
            return 0;
    
        // 检查最大分值
        x = zsl->tail;
        if (x == NULL || !zslValueGteMin(x->score,range))
            return 0;
    
        // 检查最小分值
        x = zsl->header->level[0].forward;
        if (x == NULL || !zslValueLteMax(x->score,range))
            return 0;
    
        return 1;
    }
    
    /*
     * 返回 zsl 中第一个分值符合 range 中指定范围的节点。
     * Returns NULL when no element is contained in the range.
     *
     * 如果 zsl 中没有符合范围的节点,返回 NULL 。
     *
     * T_wrost = O(N), T_avg = O(log N)
     */
    zskiplistNode *zslFirstInRange(zskiplist *zsl, zrangespec *range)
    {
        zskiplistNode *x;
        int i;
    
        /* If everything is out of range, return early. */
        if (!zslIsInRange(zsl,range)) return NULL;
    
        // 遍历跳跃表,查找符合范围 min 项的节点
        // T_wrost = O(N), T_avg = O(log N)
        x = zsl->header;
        for (i = zsl->level-1; i >= 0; i--)
        {
            /* Go forward while *OUT* of range. */
            while (x->level[i].forward &&
                    !zslValueGteMin(x->level[i].forward->score,range))
                x = x->level[i].forward;
        }
    
        /* This is an inner range, so the next node cannot be NULL. */
        x = x->level[0].forward;
        //redisAssert(x != NULL);
    
        /* Check if score <= max. */
        // 检查节点是否符合范围的 max 项
        // T = O(1)
        if (!zslValueLteMax(x->score,range)) return NULL;
        return x;
    }
    
    /*
     * 返回 zsl 中最后一个分值符合 range 中指定范围的节点。
     *
     * 如果 zsl 中没有符合范围的节点,返回 NULL 。
     *
     * T_wrost = O(N), T_avg = O(log N)
     */
    zskiplistNode *zslLastInRange(zskiplist *zsl, zrangespec *range)
    {
        zskiplistNode *x;
        int i;
    
        /* If everything is out of range, return early. */
        // 先确保跳跃表中至少有一个节点符合 range 指定的范围,
        // 否则直接失败
        // T = O(1)
        if (!zslIsInRange(zsl,range)) return NULL;
    
        // 遍历跳跃表,查找符合范围 max 项的节点
        // T_wrost = O(N), T_avg = O(log N)
        x = zsl->header;
        for (i = zsl->level-1; i >= 0; i--)
        {
            /* Go forward while *IN* range. */
            while (x->level[i].forward &&
                    zslValueLteMax(x->level[i].forward->score,range))
                x = x->level[i].forward;
        }
    
        /* This is an inner range, so this node cannot be NULL. */
        //redisAssert(x != NULL);
    
        /* Check if score >= min. */
        // 检查节点是否符合范围的 min 项
        // T = O(1)
        if (!zslValueGteMin(x->score,range)) return NULL;
    
        // 返回节点
        return x;
    }
    
    /* Delete all the elements with score between min and max from the skiplist.
     *
     * 删除所有分值在给定范围之内的节点。
     *
     * Min and max are inclusive, so a score >= min || score <= max is deleted.
     *
     * min 和 max 参数都是包含在范围之内的,所以分值 >= min 或 <= max 的节点都会被删除。
     *
     * Note that this function takes the reference to the hash table view of the
     * sorted set, in order to remove the elements from the hash table too.
     *
     * 节点不仅会从跳跃表中删除,而且会从相应的字典中删除。
     *
     * 返回值为被删除节点的数量
     *
     * T = O(N)
     */
    unsigned long zslDeleteRangeByScore(zskiplist *zsl, zrangespec *range/*, dict *dict*/)
    {
        zskiplistNode *update[ZSKIPLIST_MAXLEVEL], *x;
        unsigned long removed = 0;
        int i;
    
        // 记录所有和被删除节点(们)有关的节点
        // T_wrost = O(N) , T_avg = O(log N)
        x = zsl->header;
        for (i = zsl->level-1; i >= 0; i--)
        {
            while (x->level[i].forward && (range->minex ?
                                           x->level[i].forward->score <= range->min :
                                           x->level[i].forward->score < range->min))
                x = x->level[i].forward;
            update[i] = x;
        }
    
        /* Current node is the last with score < or <= min. */
        // 定位到给定范围开始的第一个节点
        x = x->level[0].forward;
    
        /* Delete nodes while in range. */
        // 删除范围中的所有节点
        // T = O(N)
        while (x &&
                (range->maxex ? x->score < range->max : x->score <= range->max))
        {
            // 记录下个节点的指针
            zskiplistNode *next = x->level[0].forward;
            zslDeleteNode(zsl,x,update);
            //dictDelete(dict,x->obj);
            zslFreeNode(x);
            removed++;
            x = next;
        }
        return removed;
    }
    
    /* Delete all the elements with rank between start and end from the skiplist.
     *
     * 从跳跃表中删除所有给定排位内的节点。
     *
     * Start and end are inclusive. Note that start and end need to be 1-based
     *
     * start 和 end 两个位置都是包含在内的。注意它们都是以 1 为起始值。
     *
     * 函数的返回值为被删除节点的数量。
     *
     * T = O(N)
     */
    unsigned long zslDeleteRangeByRank(zskiplist *zsl, unsigned int start, unsigned int end/*, dict *dict*/)
    {
        zskiplistNode *update[ZSKIPLIST_MAXLEVEL], *x;
        unsigned long traversed = 0, removed = 0;
        int i;
    
        // 沿着前进指针移动到指定排位的起始位置,并记录所有沿途指针
        // T_wrost = O(N) , T_avg = O(log N)
        x = zsl->header;
        for (i = zsl->level-1; i >= 0; i--)
        {
            while (x->level[i].forward && (traversed + x->level[i].span) < start)
            {
                traversed += x->level[i].span;
                x = x->level[i].forward;
            }
            update[i] = x;
        }
    
        // 移动到排位的起始的第一个节点
        traversed++;
        x = x->level[0].forward;
        // 删除所有在给定排位范围内的节点
        // T = O(N)
        while (x && traversed <= end)
        {
    
            // 记录下一节点的指针
            zskiplistNode *next = x->level[0].forward;
    
            // 从跳跃表中删除节点
            zslDeleteNode(zsl,x,update);
            // 从字典中删除节点
            //dictDelete(dict,x->obj);
            // 释放节点结构
            zslFreeNode(x);
    
            // 为删除计数器增一
            removed++;
    
            // 为排位计数器增一
            traversed++;
    
            // 处理下个节点
            x = next;
        }
    
        // 返回被删除节点的数量
        return removed;
    }
    
    int main() {}

    zskiplist.h和zskiplist.c文件是我自己取的,跳跃表的真正源码在redis的redis.h文件和t_zset.c文件下

     

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