学习笔记-Redis设计与实现-跳跃表
2017-02-10 14:27
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跳跃表(skiplist)是一种有序数据结构,它通过在每个节点中维持多个指向其他节点的指针,从而达到快速访问节点的目的。
跳跃表支持平均O(logN)、最坏O(N)复杂度的节点查找,还可以通过顺序性操作来批量处理节点。
Redis使用跳跃表作为有序结合键的底层实现之一,如果一个有序集合包含的元素数量比较多,又或者有序集合中元素的成员(member)是比较长的字符串时,Redis就会使用跳跃表来作为有序集合见的底层实现。
zskiplist结构,包含以下属性:
header:指向跳跃表的表头节点
tail:指向跳跃表的表尾节点。
level:记录目前跳跃表内,层数最大的哪个节点的层数(表头节点的层数不计算在内)。
length:记录跳跃表的长度,即,跳跃表目前包含节点的数量(表头节点不计算在内)。
zskiplistNode结构,包含以下属性:
层(level):每个层都带有两个属性:前进指针和跨度。前进指针用于访问位于表尾的其他方向的其他节点,而跨度则记录了前进指针所指向节点和当前节点的距离。
后退(backward)指针:节点中用BW字样标记节点的后退指针,它指向位于当前节点的前一个节点。后退指针在程序从表尾向表头遍历时使用。
分值(score):在跳跃表中,节点按各自所保存的分值从小到大排列。
成员对象(obj)
表头节点和其他节点的构造时一样的。
Redis的跳跃表实现zskiplist和zskiplistNode两个结构组成,其中zskiplist用于保存跳跃表信息,而zskiplistNode则用于表示跳跃表节点。
每个跳跃表节点的层高都是1至32之间的随机数。
在同一个跳跃表中,多个节点可以包含相同的分值,但每个节点的成员对象必须是唯一的。
跳跃表中的节点按照分值大小进行排序,当分值相同时,节点按照成员对象的大小进行排序。
跳跃表支持平均O(logN)、最坏O(N)复杂度的节点查找,还可以通过顺序性操作来批量处理节点。
Redis使用跳跃表作为有序结合键的底层实现之一,如果一个有序集合包含的元素数量比较多,又或者有序集合中元素的成员(member)是比较长的字符串时,Redis就会使用跳跃表来作为有序集合见的底层实现。
5.1 跳跃表的实现
zskiplist结构,包含以下属性:
header:指向跳跃表的表头节点
tail:指向跳跃表的表尾节点。
level:记录目前跳跃表内,层数最大的哪个节点的层数(表头节点的层数不计算在内)。
length:记录跳跃表的长度,即,跳跃表目前包含节点的数量(表头节点不计算在内)。
zskiplistNode结构,包含以下属性:
层(level):每个层都带有两个属性:前进指针和跨度。前进指针用于访问位于表尾的其他方向的其他节点,而跨度则记录了前进指针所指向节点和当前节点的距离。
后退(backward)指针:节点中用BW字样标记节点的后退指针,它指向位于当前节点的前一个节点。后退指针在程序从表尾向表头遍历时使用。
分值(score):在跳跃表中,节点按各自所保存的分值从小到大排列。
成员对象(obj)
表头节点和其他节点的构造时一样的。
5.2 跳跃表API
5.3 重点回顾
跳跃表是有序集合的底层实现之一。Redis的跳跃表实现zskiplist和zskiplistNode两个结构组成,其中zskiplist用于保存跳跃表信息,而zskiplistNode则用于表示跳跃表节点。
每个跳跃表节点的层高都是1至32之间的随机数。
在同一个跳跃表中,多个节点可以包含相同的分值,但每个节点的成员对象必须是唯一的。
跳跃表中的节点按照分值大小进行排序,当分值相同时,节点按照成员对象的大小进行排序。
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