13.redis实现排行

1.1 redis实现排行功能

        参考博客：https://www.cnblogs.com/zzliu/p/11787830.html

# -*- coding: utf-8 -*-
# 01.获取redis实例
import redis
main_rds = redis.StrictRedis(host='localhost',port=6379,db=0,password='')

# 02.添加一组测试数据
# 向key为test的zset里面添加一组，如果已经存在就覆盖
main_rds.zadd("test",{"a":1,"b":2,"c":3,"d":5.1,"e":6,"f":7})

# 03.从大到小取出前四大元素排行
r2 = main_rds.zrevrange("test",0,3)        # ['f', 'e', 'd', 'c']
print(r2)

# 04.从小到大取出排名在 2到6之间的元素
r3 = main_rds.zrangebyscore("test",2,6)        # ['b', 'c', 'd', 'e']
print(r3)

# 05.返回score在给定区间的数量
r4 = main_rds.zcount("test",2,6)
print(r4)

# 06.获取整个zset的元素数量
r5 = main_rds.zcard("test")    # 6
print(r5)

# 07.删除key为f的数据
main_rds.zrem("test","f")

# 08.删除最1个名元素
main_rds.zremrangebyrank("test", 0, 1)

# 09.删除score在5~6之间元素
main_rds.zremrangebyscore("test", 5, 6)

 1.2 redis实现排行原理

　　1、前言

　　　　1） 实现一个排版榜，我们通常想到的就是mysql的order by 简单粗暴就撸出来了。但是这样真的优雅吗？

　　　　2）数据库是系统的瓶颈，这是众所周知的。如果给你一张百万的表，让你排序做排行榜，花费的时间是十分可怕的。

　　2、redis的ZSet实现排行榜原理

　　　　1）我们分析一下排行榜，一个用户一个排名，意味着要去重

　　　　2）Redis的ZSet这种结构是可以保住元素唯一以及有序

　　3、redis有序集合要满足下面两点要求：

　　　　1）支持按name来修改score

　　　　2）支持以score来排序

　　　　所以，zset同时使用字典和跳跃表两个数据结构来保存有序集元素

 1.3 字典原理

　　注：字典类型是Python中最常用的数据类型之一，它是一个键值对的集合，字典通过键来索引，关联到相对的值，理论上它的查询复杂度是 O(1) 

　　1、哈希表 (hash tables)

　　　　　　1. 哈希表（也叫散列表），根据关键值对(Key-value)而直接进行访问的数据结构。

　　　　　　2. 它通过把key和value映射到表中一个位置来访问记录，这种查询速度非常快，更新也快。

　　　　　　3. 而这个映射函数叫做哈希函数，存放值的数组叫做哈希表。 

　　　　　　4. 通过把每个对象的关键字k作为自变量，通过一个哈希函数h(k)，将k映射到下标h(k)处，并将此对象存储在这个位置。

　　2、具体操作过程

　　　　　　1. 数据添加：把key通过哈希函数转换成一个整型数字，然后就将该数字对数组长度进行取余，取余结果就当作数组的下标，
　　　　　　                  将value存储在以该数字为下标的数组空间里。

　　　　　　2. 数据查询：再次使用哈希函数将key转换为对应的数组下标，并定位到数组的位置获取value。

　　3、{“name”:”zhangsan”,”age”:26} 字典如何存储的呢? 

　　　　　　1. 比如字典{“name”:”zhangsan”,”age”:26}，那么他们的字典key为name、age，假如哈希函数h(“name”) = 1、h(“age”)=3,

　　　　　　2. 那么对应字典的key就会存储在列表对应下标的位置，[None, “zhangsan”, None, 26 ]

　　4、解决hash冲突

 　　　　　　

1.4 有序表的搜索

　　  参考博客：https://www.cnblogs.com/thrillerz/p/4505550.html 

　　1、有序表的搜索

　　　　1）考虑一个有序表

　　　　　　　　

　　　　2）我们把一些节点提取出来，作为索引

　　　　　　　　

　　　　3）我们还可以再从一级索引提取一些元素出来，作为二级索引

 　　　　　　　　

 1.5 跳表

　　1、其中 -1 表示 INT_MIN， 链表的最小值，1 表示 INT_MAX，链表的最大值　　

　　　　　　

　　2、跳表具有如下性质：

　　　　(1) 由很多层结构组成

　　　　(2) 每一层都是一个有序的链表

　　　　(3) 最底层(Level 1)的链表包含所有元素

　　　　(4) 如果一个元素出现在 Level i 的链表中，则它在 Level i 之下的链表也都会出现。

　　　　(5) 每个节点包含两个指针，一个指向同一链表中的下一个元素，一个指向下面一层的元素。

　　3、跳表搜索

　　　　　　

　　　　　　例子：查找元素 117

　　　　　　(1) 比较 21， 比 21 大，往后面找

　　　　　　(2) 比较 37, 比 37大，比链表最大值小，从 37 的下面一层开始找

　　　　　　(3) 比较 71, 比 71 大，比链表最大值小，从 71 的下面一层开始找

　　　　　　(4) 比较 85， 比 85 大，从后面找

　　　　　　(5) 比较 117， 等于 117， 找到了节点。