跳跃表
跳跃表(skiplist)是一种有序数据结构, 它通过在每个节点中维持多个指向其他节点的指针, 从而达到快速访问节点的目的。
在大部分情况下, 跳跃表的效率可以和平衡树相媲美, 并且因为跳跃表的实现比平衡树要来得更为简单, 所以有不少程序都使用跳跃表来代替平衡树。
Redis 使用跳跃表作为有序集合键的底层实现之一: 如果一个有序集合包含的元素数量比较多, 又或者有序集合中元素的成员(member)是比较长的字符串时, Redis 就会使用跳跃表来作为有序集合键的底层实现。
举个例子, fruit-price
是一个有序集合键, 这个有序集合以水果名为成员, 水果价钱为分值, 保存了 130
款水果的价钱:
redis> ZRANGE fruit-price 0 2 WITHSCORES 1) "banana" 2) "5" 3) "cherry" 4) "6.5" 5) "apple" 6) "8" redis> ZCARD fruit-price (integer) 130
fruit-price
有序集合的所有数据都保存在一个跳跃表里面, 其中每个跳跃表节点(node)都保存了一款水果的价钱信息, 所有水果按价钱的高低从低到高在跳跃表里面排序:
- 跳跃表的第一个元素的成员为
"banana"
, 它的分值为5
; - 跳跃表的第二个元素的成员为
"cherry"
, 它的分值为6.5
; - 跳跃表的第三个元素的成员为
"apple"
, 它的分值为8
;
诸如此类。
和链表、字典等数据结构被广泛地应用在 Redis 内部不同, Redis 只在两个地方用到了跳跃表, 一个是实现有序集合键, 另一个是在集群节点中用作内部数据结构, 除此之外, 跳跃表在 Redis 里面没有其他用途。