Redis跳表与B树实现数据存储和访问的不同方式(redis跳表与b树)
Redis跳表与B树都是用于实现数据存储和访问的不同方式,它们都以某种结构来组织数据,这些数据结构具有优化高速查找的特性。两者不仅具有一定的共性,也有分别独特的优点。
Redis跳表是一种带有多级索引的链表,采用了层次索引结构,将查找开销降低到端点数量与高度差的平方数之商,大大减少了查找时间。同时,插入和删除的时间也与索引的高度差成正比。
具体实现上,Redis的跳表结构由`skiplists`数据结构实现,skiplist为每个插入数据元素维护数量可变的索引,以及一个头指针或尾指针(head,tl):
“`cpp
struct skiplist {
skiplistNode *head; /* 头指针 */
skiplistNode *tl; /* 尾指针 */
}
`skiplistNode`中,则维护了更深一层的索引:
```cppstruct skiplistNode {
void *obj; /* 实际的数据 */ double score; /* 搜索的key */
skiplistNode *backward; /* 向前指针 */ skiplistLevel {
skiplistNode *forward; /* 向后指针 */ } level[] /* 多级索引, level[0] 为最高层级, level[maxlevel-1]为低层级 */
}
B树则采用了“分支”和“合并”的操作在数据查找和更新上效率更好。在B树中,每个节点不仅有一个key,还有一堆指向子节点指针,最多共有K个,而上层节点则将新key插入在第K个子节点之前,以此实现查找、删除、插入、移动等等操作,在插入删除大量数据时,数据结构也不会受到影响。
代码实现如下,以B树存储字符串为例:
“`cpp
class BTree
{
private:
struct TreeNode
{
String key; //节点的key
TreeNode *parent; //父节点
TreeNode *children[MAX_CHILD_NUM]; //最多长到MAX_CHILD_NUM个指针
};
public:
BTree(){ }; //初始化一棵树
~BTree(){ };
void insert(TreeNode *parent , TreeNode *node); //插入子节点
TreeNode *search(string &key); //搜索某个节点
void traverse(); //遍历B树
void deleteNode(const TreeNode *node); //删除某个节点
};
Redis跳表与B树都是实现数据存储和访问不同方式的常用结构,它们各有优势和劣势,选择哪种方式取决于实际应用场景,每种方式都有各自的使用场景。