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Redis是非常受歡迎的NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)，它在性能、穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性方面都有很大的優(yōu)勢(shì)，使它能夠滿(mǎn)足大多數(shù)業(yè)務(wù)需求。由于它的強(qiáng)大性能，Redis在很多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，其中之一就是實(shí)現(xiàn)一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)——跳表（Skiplist）。
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跳表是一種常用的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它使用多個(gè)層次的鏈表實(shí)現(xiàn)有序的數(shù)據(jù)集合，可以更快的完成搜索、插入和刪除操作。Redis中默認(rèn)使用跳表實(shí)現(xiàn)有序集合，本文將介紹它的實(shí)現(xiàn)原理。
跳表是一個(gè)多層鏈表，包含多個(gè)跳躍指針。每個(gè)跳表指針包含兩個(gè)指向特定元素的指針（源鏈表元素和鏈接的額外層次元素），以及跳躍指向的下一個(gè)元素的指針。每一層的跳表指針指向下一個(gè)元素，而最高層的跳表指向最后一個(gè)元素。
接下來(lái)，Redis使用這些跳躍指針在跳表中建立元素所在位置的映射。確定特定元素位置時(shí)，它會(huì)首先在最高層開(kāi)始搜索，類(lèi)似于二叉搜索樹(shù)，直到它找到比它小的元素，然后向下搜索，直到找到它所在的元素為止。
添加或刪除元素時(shí)，Redis會(huì)根據(jù)確定的元素位置，將該元素添加到跳表中，然后更新該元素的跳表映射。刪除元素時(shí)，它會(huì)刪除改元素的跳表映射，但是還保留該元素存在于鏈表中的記錄。
下面是一個(gè)Redis使用跳表實(shí)現(xiàn)有序集合的示例代碼：
// 創(chuàng)建跳表
list *listCreate()
{
// 為跳表分配空間
list *list = (list*) malloc(sizeof(list));
// 為層次指針?lè)峙淇臻g
list->level = (listLevel*) malloc(sizeof(listLevel));
// 初始化跳表
list->level->header = NULL;
list->level->count = 0;
return list;
}
// 插入元素
int listInsert(list *list, void *value)
{
// 創(chuàng)建一個(gè)新節(jié)點(diǎn)
listnode *node = (listNode *) malloc(sizeof(listNode));
node->value = value;
// 遍歷鏈表
listLevel *level = list->level;
while(level) {
// 插入節(jié)點(diǎn)
if(level->header == NULL) {
level->header = node;
} else {
node->prev = level->header;
level->header->next = node;
level->header = node;
}
level = level->next;
}
// 更新跳表
list->level->count++;
return 0;
}
// 刪除元素
int listDelete(list *list, void *value)
{
// 遍歷鏈表
listLevel *level = list->level;
while(level) {
// 查找節(jié)點(diǎn)
listNode *node = level->header;
while(node) {
if(node->value == value) { // 找到節(jié)點(diǎn)
if(node->prev != NULL) {
node->prev->next = node->next;
}
if(node->next != NULL) {
node->next->prev = node->prev;
}
// 刪除節(jié)點(diǎn)
free(node);
}
node = node->next;
}
level = level->next;
}
// 更新跳表
list->level->count--;
return 0;
}
以上就是Redis中跳表的實(shí)現(xiàn)原理以及一個(gè)示例代碼。跳表有效地提升了Redis在搜索、插入和刪除操作的性能，使它在更多的環(huán)境中得到應(yīng)用，為用戶(hù)帶來(lái)更便捷的體驗(yàn)。
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分享題目：Redis中跳表的實(shí)現(xiàn)從零開(kāi)始（redis跳表實(shí)現(xiàn)）
文章轉(zhuǎn)載：http://www.fisionsoft.com.cn/article/dhighdd.html
