跳表Skiplist学习笔记

    链表由于数据在内存中的存储是不连续的，因此无法进行随机查找。数组可以提供随机查找，但是往往需要预先定义数组的大小。数组的动态扩张比较麻烦，特别是对于存放在共享内存中的数组。

    跳表是一个特殊的有序链表，插入数据的时候，可以方便的分配一个节点，然后将其插入到链表中。它可以提供期望为log(n)的查找效率，插入和删除的时间复杂度期望也是log(n)。

跳表特点：

1、跳表是一个有序链表

2、跳表通过在每个节点随机建立多层，来为查找提供一个快速通道

3、如果一个跳表节点属于第i+1层，那么0到i层都有该节点

4、跳表使用随机化的方法来建立每个节点的链表层数

跳表层数确定方式如下：

i-1层节点属于第i层的概率定义为：p。（随机化生成节点的层数）

5、最大层的确定方法：

maxLevel = L(N) (L(n)=log_1/pn) (其中N为跳表的最大节点数目)

下面是跳表的一个查找元素12的查找路径：

下图是插入节点17确定前驱节点的过程，红色椭圆框中箭头就是元素17的前驱节点候选集

更多信息请参考这篇文章：Skip Lists : A Probabilistic Alternative to Balanced Trees

下面提供跳表的一个C++实现代码。

文件SkipListTmpl.h的代码

#ifndef _SKIP_LIST_TMPL_H
#define _SKIP_LIST_TMPL_H

/* 跳表实现
 * 跳表能够提供log(n)的查找效率，与平衡二叉树效率相当，但是比平衡二叉树简单，在多线程中使用效率比平衡
 * 二叉树高，考虑多线程中的加锁，由于平衡二叉树可能涉及到重新平衡二叉树，加锁比跳表消耗大
 * 跳表是利用随机化的方法建立快速查找的路径
 */

#include 
#include 
#include 
#include 

/* 跳表节点数据结构
 *
 */
template 
struct SkipListNode
{
    TData value; // 节点值
    SkipListNode** forward;  /