redis学习笔记（4）---跳表zskiplist

跳表

　　跳表（skiplist）是一种有序的数据结构，它通过在每个节点中维护多个指向其它节点的指针，来达到快速访问的目的。

　　跳表查找的时间复杂度平均为O(lgn)，最坏情况下退化为单链表的O(n)。在大部分情况下，跳表的效率可以和平衡树相媲美，但是由于跳表的实现更加简单，因此很多地方用跳表来代替平衡树。redis使用跳表作为有序集合键的底层实现。

　　跳表的定义在redis.h中

　　

节点定义：

typedef struct zskiplistNode {
robj *obj;
double score;
struct zskiplistNode *backward;
struct zskiplistLevel {
struct zskiplistNode *forward;
unsigned int span;
} level[];
} zskiplistNode;

obj：存储的成员对象

score：分值，所有节点按照score从小到大按序排列

backward：后退指针

level：数组，其中的每一个元素包含了指向其它节点的指针和跨度信息

　　每次创建一个跳表节点时，都会随机生成一个[1,32]之间的值作为level数组的大小。

　　节点中的backward按照节点顺序依次指向前一个节点。

　　然后通过level数组中的forward指针指向下一个节点，同时forward指针连接的两个节点之间的层次具有一 一对应关系。

跳表定义：

typedef struct zskiplist {
struct zskiplistNode *header, *tail;
unsigned long length;
int level;
} zskiplist;

　　跳表保存了链表的头节点和尾部节点，

　　length为跳表中的节点个数

　　level为当前链表中层次最大的节点的层次数，即所有节点的最大level值

　　

示意图：

　　一个简单跳表的示意图如下：

　　

总结：

　　1）跳表是有序集合的底层实现

　　2）每个节点的level数都在1~32之间

　　3）跳表中的所有节点按照score的值从小到大排列

　　4）不同节点的score可以相同，但是每个节点的robj对象必须唯一

本文所引用的源码全部来自Redis3.0.7版本

redis学习参考资料：

https://github.com/huangz1990/redis-3.0-annotated

Redis 设计与实现（第二版）