Redis 的跳表运用及其实现原理（redis 跳表实现原理）
Redis的跳表是一种哈希表的扩展，支持以O(logn)复杂度进行查找，支持按照score排序。与常见哈希表结构不同，它以分层有序的概念来组织节点，随着分层的深入，层与层之间的链表越来越短，score值越来越接近，有效的将查找的量减少，从而提高查找效率。
Redis跳表的插入、删除、查找等操作都是以O(logn)的复杂度进行处理的，这要比同等功能的常见哈希表来说要高效得多，因此Redis跳表经常被用于实现排行榜、搜索引擎等功能。
Redis跳表元素由以下组成：
– score：用于排序，唯一，非负值
– object：数据，可以是任何类型
– 前驱指针：指向前一个元素
– 后继指针：指向后一个元素
– 跳转表：该列表中存放着多级前驱指针，用于快速搜索，每一级表表一次跳过一定数量的元素
Redis跳表的查找原理是：先通过跳转表，从高到低的搜索比被搜索的score大的元素，找到第一个满足大小要求的元素时，就不再需要查找前面的元素了；如果找到的元素正好是搜索key值，则直接返回；否则就通过跳转元素所指向的后继链表，从低到高遍历搜索，找到第一个满足小于score要求的元素，就得到所查找的元素。
以下是C语言实现Redis跳表的示例代码：
“`c
#include
#define MAX_LEVEL 16 //Skip List最多层数
struct skiplistnode {
int score; //结点的score值
struct skiplistnode* forward[MAX_LEVEL]; //每一层的指针
};
/**
* 创建skiplist跳表
* @return skiplist跳表头
*/
struct skiplistnode* skiplist_create()
{
struct skiplistnode* head;
head=malloc(sizeof(*head)); //分配空间
head->score=0; //score值初始值设置为0
for(int i=0;i
head->forward[i]=NULL; //结点指针初始化为空
}
return head;
}
/**
* skiplist跳表插入操作
* @param head：跳表头
* @param score：要插入元素的score值
*/
void skiplist_insert(struct skiplistnode* head, int score)
{
//记录每层查找到的节点
struct skiplistnode* update[MAX_LEVEL];
struct skiplistnode* p = head;
//从头结点开始查找，找到每一层最后一个score小于插入score的节点
for (int i = MAX_LEVEL – 1; i >= 0; i–)
{
while (p->forward[i] && p->forward[i]->score
p = p->forward[i];
update[i] = p;
}
int level = rand() % MAX_LEVEL;//本次插入元素被分配到以level层
//分配新结点
p = malloc(sizeof(*p));
p->score = score;
//将新结点插入到查找到的更新节点的后面
for (int i = 0; i
{
p->forward[i] = update[i]->forward[i];
update[i]->forward[i] = p;
}
}
以上为Redis跳表的运用和实现原理，它可以有效减少查找时间，提高效率，能够应用于排行榜、搜索引擎等场景中。
