Lua table数据结构 算法分析

一、数据结构

1、Node

next：当hash冲突时，next = 冲突的node位置 - 应该

2、Table

lsizenode：hash数组大小 = 2^lsizenode

node ：指向hash部分

arraysize ：数组部分大小

array ：指向数组部分

lastfree ：指向hash表中空闲的节点。每次hash表发生冲突时，都会把节点放在lastfree位置。lastfree 初始为hash尾部，冲突时向前移动到下一个空闲节点。

metable ：指向元表

二、算法

1、hash表插入过程

{

key在数组部分：返回node

key在hash部分：

查找是否存在key：

存在 ：返回node

不存在：找空闲节点插入新key

找到空闲节点：赋值node key

找不到：rehash重新非配空间，再次尝试插入

}

hash表key的插入位置查找过程：

2、rehash

{

统计数组table整数key和所有节点个数

计算数组部分应当分配的大小( 计算规则 数组部分：空间利用率 > 50% )

计算hash数组大小 ( 不能放入数组部分的，全部放入到hash部分 )

分配空间

}

3、取长度getn

table获取长度算法遇到并不是顺序查找数组部分和hash部分的，而是 二分查找 ，所以存在空洞的nil值时，返回的长度是不稳定的。算法认为nil为结束的标识，所以二分查找到n n满足array[n] != nil && array[n+1] ==nil。

4、查找findindex（key）

{

key ==nil：返回0

key！=nil 查找key所在的位置

找到 ：返回位置

找不到：报错

}

5、迭代

luaH_next（key）

{

findindex查找key位置

将value压入栈和 下个key 压入栈

}

6、遍历：

//  进行下面步骤前先将  table  压入栈顶  

  int  nIndex = lua_gettop( pLua );   //  取  table  索引值  

 lua_pushnil( pLua );   // nil  入栈作为初始  key  在调用 lua_next 时 取出的key是空，findindex会返回 0 也就是第一个key值

  while ( 0 != lua_next( pLua, nIndex ) )  //弹出当前key 压入当前value 和下个key入栈

 { 

     lua_pop( pLua, 1 );   //  弹出  value ，让  key  留在栈顶进行下次迭代  

 } 

  //  现在栈顶是  table

三、总结

（1）table占用三部分空间，table本身结构+数组部分+hash部分。

（2）table在每次resize时保证数组部分的空间利用率大于50%，不能存放数组部分的key全部放到hash数组中，当hash中没有空闲节点时，进行resize（resize时数组部分不一定是满的）重新计算数组和hash数组应该分配的空间大小。

（3）table进行取长度时，算法在连续的整数key情况下是稳定的，在存在空洞nil的情况下不稳定，这时进行取长度操作可能返回一个错误的长度 。