面试中谈Redis跳跃表（redis跳跃表面试）

面试中谈Redis跳跃表

Redis作为一款高性能键值数据库，其底层数据结构十分丰富，包括字符串、哈希表、列表、集合、有序集合等，其中有序集合的实现使用了跳跃表（Skip List）。

跳跃表是一种随机化的数据结构，它能够基于有序序列进行快速查找、插入和删除等操作，而且相比于平衡树等类似的数据结构，跳跃表的代码实现相对简单，同时性能也很优秀。

Redis跳跃表的定义

Redis的跳跃表定义如下：

typedef struct zskiplistNode {

// 层

struct zskiplistLevel {

// 前置节点

struct zskiplistNode *forward;

// 跨越节点数量

unsigned int span;

} level[];

// 后退节点

struct zskiplistNode *backward;

// 分值

double score;

// 成员对象

robj *obj;

} zskiplistNode;

typedef struct zskiplist {

// 表头节点和表尾节点

struct zskiplistNode *header, *tl;

// 节点数量

unsigned long length;

// 最大层数

int level;

} zskiplist;

Redis跳跃表的特点

1. 快速查询

跳跃表使用了多层链表结构，每一层链表中的节点都是随机分布的，并且每一个节点都会根据随机概率确定其是否参与到上层链表中。这种结构能够让跳跃表在查找时避免了冗长的遍历过程，从而使得其具备了很高的查询效率。

2. 空间复杂度低

与红黑树这样的平衡树相比，跳跃表不需要维持左右子树的平衡，因此能够用较少的额外空间来维护其节点的信息，从而使得其空间复杂度相对较低。

3. 支持高并发操作

由于跳跃表的查询和修改都是基于链表进行的，因此它们在执行过程中都不需要对整个数据结构进行加锁操作，这也使得跳跃表能够更好地支持高并发操作。

Redis跳跃表的应用

Redis使用跳跃表来实现有序集合，这个集合中的每个元素都有一个权重值，且集合中的元素是按照权重值排序的。跳跃表能够让Redis在有序集合上的查找、插入、删除等操作都具备很高的效率，从而能够更好地服务于高并发场景下的应用。

总结

Redis跳跃表作为一种高效的数据结构，在面试环节中常常会成为考察面试者计算机基础能力的一个重要问题。要想搞清楚Redis跳跃表的工作原理，我们需要深入研究其实现代码和算法思想，同时还要熟练掌握相关的数据结构和算法知识。通过对它的深入理解和掌握，我们能够更好地运用它来解决实际问题，并在面试环节中给出更为优秀的答案。

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