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? 結(jié)果：skiplist的高度是個(gè)隨機(jī)值。

SkipList理解

　　記下自己對(duì)跳表SkipList的理解。

? ? ? ??SkipList采用空間換時(shí)間的思想，通過增加數(shù)據(jù)間的鏈接，達(dá)到加快查找速度的目的。

? ? ? ? 數(shù)據(jù)庫LevelDB和RocksDB中用到了SkipList，Redis中的有序set即zset也用到了SkipList。Java中也提供了ConcurrentSkipListMap，在并發(fā)量大的情況下，ConcurrentSkipListMap性能好。

? ? ? ? 先看SkipList的查找過程，引用網(wǎng)上的經(jīng)典圖片，查找19。注意的是數(shù)據(jù)是有序的。

? ? ? ? ? 查找的過程從上至下，查找指針?biāo)?jīng)歷的位置順序如圖中的1，2，3，直到找到目標(biāo)數(shù)據(jù)19。

? ? ? ? ? 再加一張圖，是怎么二分法查找的。

??

? ? ? ? ? ?

?　　　SkipList中創(chuàng)建新結(jié)點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)在1~MAX_LEVEL之間的隨機(jī)level值作為該結(jié)點(diǎn)的level。每個(gè)節(jié)點(diǎn)的高度是隨機(jī)的。

? ? ? ? ? ? MAX_LEVEL可以靜態(tài)指定，也可以動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)。

? ? ? ? ? ? 關(guān)于MAX_LEVEL，覺得這篇文章的解釋是比較清楚的：https://blog.csdn.net/kisimple/article/details/38706729。下面是復(fù)制了部分的內(nèi)容

? ? ? ? ? ??

　　　每個(gè)節(jié)點(diǎn)所能reach到的最遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)是隨機(jī)的，正如作者所說，SkipList使用的是概率平衡而不是強(qiáng)制平衡。

　　O(logN)?

　　　既然是隨機(jī)算法，那怎么能保證O(logN)的復(fù)雜度？SkipList作者在論文中有給出了說明，這里從另一個(gè)角度說下我的理解。先定義一下，A node that has k forward pointers is called a level k node。假設(shè)k層節(jié)點(diǎn)的數(shù)量是k+1層節(jié)點(diǎn)的P倍，那么其實(shí)這個(gè)SkipList可以看成是一棵平衡的P叉樹，從最頂層開始查找某個(gè)節(jié)點(diǎn)需要的時(shí)間是O(logpN)，which is O(logN) when p is a constant。

　　下面看下Redis與LevelDB中實(shí)現(xiàn)SkipList所使用的隨機(jī)算法。

　　Redis

　　? ?在t_zset.c中找到了redis使用的隨機(jī)算法。

?

/* Returns a random level for the new skiplist node we are going to create.* The return value of this function is between 1 and ZSKIPLIST_MAXLEVEL* (both inclusive), with a powerlaw-alike distribution where higher* levels are less likely to be returned. */ int zslRandomLevel(void) {int level = 1;while ((random()&0xFFFF) < (ZSKIPLIST_P * 0xFFFF))level += 1;return (level<ZSKIPLIST_MAXLEVEL) ? level : ZSKIPLIST_MAXLEVEL; }

?

　　　　執(zhí)行l(wèi)evel += 1;的概率為ZSKIPLIST_P，也就是說k層節(jié)點(diǎn)的數(shù)量是k+1層節(jié)點(diǎn)的1/ZSKIPLIST_P倍。ZSKIPLIST_P（這個(gè)P是作者論文中的p）與ZSKIPLIST_MAXLEVEL在redis.h中定義，

#define ZSKIPLIST_MAXLEVEL 32 /* Should be enough for 2^32 elements */ #define ZSKIPLIST_P 0.25 /* Skiplist P = 1/4 */

　　　　所以redis中的SkipList相當(dāng)于是一棵四叉樹。

　　LevelDB

　　　　在skiplist.h中找到了LevelDB使用的隨機(jī)算法。

template<typename Key, class Comparator> int SkipList<Key,Comparator>::RandomHeight() {// Increase height with probability 1 in kBranchingstatic const unsigned int kBranching = 4;int height = 1;while (height < kMaxHeight && ((rnd_.Next() % kBranching) == 0)) {height++;}assert(height > 0);assert(height <= kMaxHeight);return height; } 　(rnd_.Next() % kBranching) == 0)的概率為1/kBranching，所以LevelDB中的SkipList也是一棵四叉樹（kBranching = 4;不就是這個(gè)意思嗎^_^）。

? ? ? ? ? ? 總結(jié)：skiplist是有序的，采用類似二分法方式進(jìn)行查找。查找、插入的平均時(shí)間復(fù)雜度是O(ln2)。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的SkipList 以及高度的确定的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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