Redis跳躍表(Skip List)是一種有序數據結構,用于實現有序集合的底層數據結構。它通過犧牲部分精確性來換取更高的查詢效率。
跳躍表的原理如下:
節點結構:跳躍表包含多個節點,每個節點都包含一個值和一個指向其他節點的指針數組。指針數組中的每個指針都指向一個比當前節點值大的節點,可以理解為該指針連接了當前節點和比它大的節點。
層次結構:跳躍表的節點按照層次結構組織,第一層包含所有節點,每一層的節點數量都是前一層的1/2。每個節點的指針數組的長度也是隨機生成的,一般情況下,指針數組的長度為1到32之間的隨機值。
查詢過程:在跳躍表中查詢一個值時,從最高層的頭節點開始,逐層向右移動,直到找到一個比目標值大的節點,并進入下一層繼續查找。最終,在最底層找到目標值或者找不到比它大的節點時,查詢結束。
插入過程:在跳躍表中插入一個值時,首先在最底層找到合適的位置,然后向上逐層插入,同時根據一定的概率生成新的層次結構。
刪除過程:在跳躍表中刪除一個值時,首先在最底層找到目標節點,然后向上逐層刪除。如果刪除了一個節點后,某個層次的節點數量為0,則刪除該層次。
通過跳躍表,Redis可以在O(log N)的時間復雜度內進行插入、刪除和查詢操作,這比普通的鏈表(時間復雜度為O(N))要高效很多。同時,跳躍表也比紅黑樹(時間復雜度為O(log N))更加簡單,實現起來更容易。