redis学习笔记（4）---跳表zskiplist

跳表

　　跳表（skiplist）是一种有序的数据结构，它通过在每个节点中维护多个指向其它节点的指针，来达到快速访问的目的。
　　跳表查找的时间复杂度平均为O(lgn)，最坏情况下退化为单链表的O(n)。在大部分情况下，跳表的效率可以和平衡树相媲美，但是由于跳表的实现更加简单，因此很多地方用跳表来代替平衡树。redis使用跳表作为有序集合键的底层实现。
　　跳表的定义在redis.h中
　　

节点定义：

typedef struct zskiplistNode {
    robj *obj;
    double score;
    struct zskiplistNode *backward;
    struct zskiplistLevel {
        struct zskiplistNode *forward;
        unsigned int span;
    } level[];
} zskiplistNode;

• obj：存储的成员对象
• score：分值，所有节点按照score从小到大按序排列
• backward：后退指针
• level：数组，其中的每一个元素包含了指向其它节点的指针和跨度信息

　　每次创建一个跳表节点时，都会随机生成一个[1,32]之间的值作为level数组的大小。
　　节点中的backward按照节点顺序依次指向前一个节点。
　　然后通过level数组中的forward指针指向下一个节点，同时forward指针连接的两个节点之间的层次具有一 一对应关系。

跳表定义：

typedef struct zskiplist {
    struct zskiplistNode *header, *tail;
    unsigned long length;
    int level;
} zskiplist;

　　跳表保存了链表的头节点和尾部节点，
　　length为跳表中的节点个数
　　level为当前链表中层次最大的节点的层次数，即所有节点的最大level值
　　

示意图：

　　一个简单跳表的示意图如下：
　　

总结：

　　1）跳表是有序集合的底层实现
　　2）每个节点的level数都在1~32之间
　　3）跳表中的所有节点按照score的值从小到大排列
　　4）不同节点的score可以相同，但是每个节点的robj对象必须唯一

本文所引用的源码全部来自Redis3.0.7版本

redis学习参考资料：
https://github.com/huangz1990/redis-3.0-annotated
Redis 设计与实现（第二版）