redis跳跃表的原理是什么

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作者
筋斗云
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Redis跳跃表(Skip List)是一种有序数据结构,用于实现有序集合的底层数据结构。它通过牺牲部分精确性来换取更高的查询效率。

跳跃表的原理如下:

  1. 节点结构:跳跃表包含多个节点,每个节点都包含一个值和一个指向其他节点的指针数组。指针数组中的每个指针都指向一个比当前节点值大的节点,可以理解为该指针连接了当前节点和比它大的节点。

  2. 层次结构:跳跃表的节点按照层次结构组织,第一层包含所有节点,每一层的节点数量都是前一层的1/2。每个节点的指针数组的长度也是随机生成的,一般情况下,指针数组的长度为1到32之间的随机值。

  3. 查询过程:在跳跃表中查询一个值时,从最高层的头节点开始,逐层向右移动,直到找到一个比目标值大的节点,并进入下一层继续查找。最终,在最底层找到目标值或者找不到比它大的节点时,查询结束。

  4. 插入过程:在跳跃表中插入一个值时,首先在最底层找到合适的位置,然后向上逐层插入,同时根据一定的概率生成新的层次结构。

  5. 删除过程:在跳跃表中删除一个值时,首先在最底层找到目标节点,然后向上逐层删除。如果删除了一个节点后,某个层次的节点数量为0,则删除该层次。

通过跳跃表,Redis可以在O(log N)的时间复杂度内进行插入、删除和查询操作,这比普通的链表(时间复杂度为O(N))要高效很多。同时,跳跃表也比红黑树(时间复杂度为O(log N))更加简单,实现起来更容易。

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