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redis跳表数据结构 redis跳跃表推导

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1. 导读
Redis是一个高性能的键值存储系统，它支持多种数据结构，其中跳跃表（Skip List）是一种基于链表实现的可替代平衡树的数据结构 。本文将从基础开始 ， 逐步推导出跳跃表的实现过程 。
2. 基础概念
跳跃表是由多层链表组成的，每一层都是原始链表的子集 ， 且每一层都以一定的概率随机选择元素 ， 使得搜索效率更高 。
3. 实现过程
首先，我们需要定义跳跃表节点的结构体，包含节点值、指向同一层下一个节点的指针数组和指向下一层节点的指针 。
```
typedef struct skiplistNode {
int value;
struct skiplistNode *forward[];
} skiplistNode;
然后，我们需要定义跳跃表的结构体 ， 包含头节点、尾节点、层数、比较函数等信息 。
typedef struct skiplist {
skiplistNode *header, *tail;
unsigned long length;
int level;
cmpFunc *compare;
} skiplist;
【redis跳表数据结构 redis跳跃表推导】接着，我们需要实现跳跃表的插入操作 。首先 ， 我们需要确定要插入的层数，这里采用随机数生成器来决定 。然后，从最高层开始查找合适的插入位置，直到最底层 。在查找过程中 ， 我们需要记录每一层的前驱节点 ， 以便后续连接新节点 。
skiplistNode *slInsert(skiplist *sl, int value) {
skiplistNode *update[MAX_LEVEL], *x;
int i, level;
x = sl->header;
for (i = sl->level; i >= 0; i--) {
while (x->forward[i] && sl->compare(x->forward[i]->value, value) < 0)
x = x->forward[i];
update[i] = x;
}
level = randomLevel();
if (level > sl->level) {
for (i = sl->level + 1; i <= level; i++)
update[i] = sl->header;
sl->level = level;
x = createNode(level, value);
for (i = 0; i <= level; i++) {
x->forward[i] = update[i]->forward[i];
update[i]->forward[i] = x;
sl->length++;
return x;
}
最后，我们需要实现跳跃表的查找操作 。从最高层开始查找 ， 如果当前节点的值小于目标值，则向右移动；否则，向下移动到下一层继续查找 。
skiplistNode *slFind(skiplist *sl, int value) {
skiplistNode *x = sl->header;
int i;
x = x->forward[0];
if (x && sl->compare(x->value, value) == 0)
return x;
else
return NULL;
4. 总结
跳跃表是一种高效的数据结构，可以用于实现有序集合等应用场景 。它的实现过程相对简单，但需要注意细节 。本文从基础概念开始，逐步推导出跳跃表的实现过程，希望能够对读者有所帮助 。

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