[redis设计与实现][4]基本数据结构——跳跃表

本文涉及的产品
云数据库 Redis 版,社区版 2GB
推荐场景:
搭建游戏排行榜
简介: Redis使用跳跃表和字典共同来实现有序集合键(sorted set)。 定义: 跳跃表节点: [cce lang=”c”] typedef struct zskiplistNode { //成员对象 robj *obj; //分值 double score; //后退指针 st

Redis使用跳跃表和字典共同来实现有序集合键(sorted set)。

定义:
跳跃表节点:
[cce lang=”c”]
typedef struct zskiplistNode {
//成员对象
robj *obj;
//分值
double score;
//后退指针
struct zskiplistNode *backward;
//层结构
struct zskiplistLevel {
//前进指针
struct zskiplistNode *forward;
//跨度
unsigned int span;
} level[];
} zskiplistNode;
[/cce]
跳跃表定义:
[cce lang=”c”]
typedef struct zskiplist {
//跳跃表头、尾指针
struct zskiplistNode *header, *tail;
//跳跃表长度
unsigned long length;
//跳跃表层数
int level;
} zskiplist;
[/cce]

zskiplist *zslCreate(void);
[cce lang=”c”]
zskiplist *zslCreate(void) {
int j;
zskiplist *zsl;

zsl = zmalloc(sizeof(*zsl));
zsl->level = 1;
zsl->length = 0;
//创建头节点,头节点永远有最高层
//#define ZSKIPLIST_MAXLEVEL 32 /* Should be enough for 2^32 elements */
zsl->header = zslCreateNode(ZSKIPLIST_MAXLEVEL,0,NULL);
//初始化头节点的每一层
for (j = 0; j < ZSKIPLIST_MAXLEVEL; j++) {
zsl->header->level[j].forward = NULL;
zsl->header->level[j].span = 0;
}
zsl->header->backward = NULL;
zsl->tail = NULL;
return zsl;
}
zskiplistNode *zslCreateNode(int level, double score, robj *obj) {
zskiplistNode *zn = zmalloc(sizeof(*zn)+level*sizeof(struct zskiplistLevel));
zn->score = score;
zn->obj = obj;
return zn;
}
[/cce]
zskiplistNode *zslInsert(zskiplist *zsl, double score, robj *obj);
[cce lang=”c”]
zskiplistNode *zslInsert(zskiplist *zsl, double score, robj *obj) {
zskiplistNode *update[ZSKIPLIST_MAXLEVEL], *x;
unsigned int rank[ZSKIPLIST_MAXLEVEL];
int i, level;

redisAssert(!isnan(score));
x = zsl->header;
//遍历查找当前score对应的插入位置
for (i = zsl->level-1; i >= 0; i–) {
/* store rank that is crossed to reach the insert position */
rank[i] = i == (zsl->level-1) ? 0 : rank[i+1];
while (x->level[i].forward &&
(x->level[i].forward->score < score ||
(x->level[i].forward->score == score &&
compareStringObjects(x->level[i].forward->obj,obj) < 0))) {
//累加跨度
rank[i] += x->level[i].span;
x = x->level[i].forward;
}
//当前层要更新的节点
update[i] = x;
}
/* we assume the key is not already inside, since we allow duplicated
* scores, and the re-insertion of score and redis object should never
* happen since the caller of zslInsert() should test in the hash table
* if the element is already inside or not. */
//随机一个当前节点的层数
level = zslRandomLevel();
//如果是最高层,需要修正
//在以前最高层以上的,跨度都修复为跳跃表原长度,前置节点都改为头结点
if (level > zsl->level) {
for (i = zsl->level; i < level; i++) {
rank[i] = 0;
update[i] = zsl->header;
update[i]->level[i].span = zsl->length;
}
//跳跃表的总层数改成最新的层数
zsl->level = level;
}
x = zslCreateNode(level,score,obj);
//每一层的链表构建
for (i = 0; i < level; i++) {
x->level[i].forward = update[i]->level[i].forward;
update[i]->level[i].forward = x;

/* update span covered by update[i] as x is inserted here */
//当前节点每层跨度计算
x->level[i].span = update[i]->level[i].span – (rank[0] – rank[i]);
//当前节点每层插入节点跨度修改
update[i]->level[i].span = (rank[0] – rank[i]) + 1;
}

/* increment span for untouched levels */
for (i = level; i < zsl->level; i++) {
update[i]->level[i].span++;
}

//修改当前节点的前置节点等
x->backward = (update[0] == zsl->header) ? NULL : update[0];
if (x->level[0].forward)
x->level[0].forward->backward = x;
else
zsl->tail = x;
zsl->length++;
return x;
}
int zslRandomLevel(void) {
int level = 1;
//#define ZSKIPLIST_P 0.25 /* Skiplist P = 1/4 */
while ((random()&0xFFFF) < (ZSKIPLIST_P * 0xFFFF))
level += 1;
return (level }
[/cce])>


)>

转载自:https://coolex.info/blog/450.html)>

相关实践学习
基于Redis实现在线游戏积分排行榜
本场景将介绍如何基于Redis数据库实现在线游戏中的游戏玩家积分排行榜功能。
云数据库 Redis 版使用教程
云数据库Redis版是兼容Redis协议标准的、提供持久化的内存数据库服务,基于高可靠双机热备架构及可无缝扩展的集群架构,满足高读写性能场景及容量需弹性变配的业务需求。 产品详情:https://www.aliyun.com/product/kvstore &nbsp; &nbsp; ------------------------------------------------------------------------- 阿里云数据库体验:数据库上云实战 开发者云会免费提供一台带自建MySQL的源数据库&nbsp;ECS 实例和一台目标数据库&nbsp;RDS实例。跟着指引,您可以一步步实现将ECS自建数据库迁移到目标数据库RDS。 点击下方链接,领取免费ECS&amp;RDS资源,30分钟完成数据库上云实战!https://developer.aliyun.com/adc/scenario/51eefbd1894e42f6bb9acacadd3f9121?spm=a2c6h.13788135.J_3257954370.9.4ba85f24utseFl
目录
相关文章
|
2月前
|
存储 NoSQL 安全
Redis相关命令详解及其原理:Redis基本操作、数据结构以及应用
Redis相关命令详解及其原理:Redis基本操作、数据结构以及应用
75 0
|
25天前
|
存储 NoSQL 算法
学习 Redis 基础数据结构,不讲虚的。
职场中是这样使用 redis 的。
58 1
学习 Redis 基础数据结构,不讲虚的。
|
27天前
|
存储 缓存 NoSQL
Redis数据结构的奇妙世界:一窥底层存储机制【redis第一部分】
Redis数据结构的奇妙世界:一窥底层存储机制【redis第一部分】
35 0
|
2月前
|
存储 消息中间件 NoSQL
Redis Stream 数据结构实现原理真的很强
Redis Stream 数据结构实现原理真的很强
28 0
|
2月前
|
存储 NoSQL 关系型数据库
Redis Set 用了 2 种数据结构来存储,到现在才知道
Redis Set 用了 2 种数据结构来存储,到现在才知道
24 0
|
2月前
|
存储 NoSQL 关系型数据库
Redis List 底层三种数据结构原理剖析
Redis List 底层三种数据结构原理剖析
23 0
|
2月前
|
存储 NoSQL 关系型数据库
图解 Redis String 底层数据结构 SDS 与计数器实战
图解 Redis String 底层数据结构 SDS 与计数器实战
31 0
|
2月前
|
NoSQL Redis C语言
|
2月前
|
存储 NoSQL Redis
你了解Redis中的跳跃表吗?
你了解Redis中的跳跃表吗?
|
2月前
|
存储 缓存 NoSQL
Redis 数据结构+线程模型+持久化+内存淘汰+分布式
Redis 数据结构+线程模型+持久化+内存淘汰+分布式
301 0