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一 经典的skiplist

咱们先来看看skiplist的一张示意图:

这是在一个有序列表{3,7,11,19,22,26,37}里查找23这个值的一个过程,它是从头节点的最上层开始,通过每个层的比拟判断来进行节点的定位。
skiplist个性:

  1. 由多层组成。
  2. 每一层都是有序的链表。
  3. 最底层(Level 1)的链表蕴含所有元素。
  4. 如果一个元素呈现在 Level i 的链表中,则它在 Level i 之下的链表也都会呈现。
  5. 每个节点蕴含两个指针,一个指向同一链表中的下一个元素,一个指向上面一层的元素。

skiplist是一种有序数据结构,反对均匀O(logN)、最坏O(n)复杂度的节点查找,其效率不低于均衡树,且skiplist的实现较于均衡树实现要更简略。redis应用skiplist次要是在有序汇合里。

skiplist定义

typedef struct zskiplist{    //表头节点和表尾节点    struct zskiplistNode *header,*tail;    //表中节点数量    unsigned long length;    //最大节点层数    int level;}zskiplist;

二 redis里skiplist

redis里skiplist定义:

typeof struct zskiplistNode{    //后退节点,以后节点指向的前一个节点,从后向前遍历时应用    struct zskiplistNode *backward;    //分值    double score;    //成员对象    robj *obj;    //层    strcut zskiplistLevle{        //后退指针        struct zskiplistNode *forward;        //跨度        unsigned int span;    }level[];}zskiplistNode;

阐明:图中是redis里应用通过革新过的skiplist,BW是后退指针;1.0/2.0/3.0是分值;o1/o2/o3是对象。
redis里的skiplist与经典的skiplist之间的比拟,有如下特点:

  1. 分数(score)容许反复,也就是skiplist的key是充许反复的。
  2. 大比拟过程中,须要比拟score也须要比拟数据自身。score雷同时,数据自身是按字典有序的。
  3. 第一层是一个双向链表,不便由后向前遍历。
  4. 跨度span是用来计算排位(rank)的:在查找某个节点的过程中,将沿途拜访过的所有层的跨度累计起来,失去的后果就是指标节点在skiplist中的排位。

三 redis里的sorted set

Redis中的sorted set,是在skiplist, dict和ziplist根底上构建起来的:

  1. 当数据较少时,sorted set是由一个ziplist来实现的。
  2. 当数据多的时候,sorted set是由一个叫zset的数据结构来实现的,这个zset蕴含一个dict + 一个skiplist。dict用来查问数据到分数(score)的对应关系,而skiplist用来依据分数查问数据(可能是范畴查找)。

本文参考的有:
黄健宏的《Redis设计与实现》一书
张铁蕾对于skiplist的文章
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