redis-数据类型-有序集合-结构

基于 redis 5.08

有序集合zset，是由 跳跃表（zskiplist）+ 字典（dict）两种底层数据结构构成，

0、跳跃表高效支持，范围查询（zrangebyscore）

0、哈希表高效支持，单点查询（zscore-返回指定成员的score值）

结构

#define ZSKIPLIST_MAXLEVEL 64 /* Should be enough for 2^64 elements */
#define ZSKIPLIST_P 0.25      /* Skiplist P = 1/4 */


/* ZSETs use a specialized version of Skiplists */
typedef struct zskiplistNode { // 跳表节点的结构定义。
    sds ele; // 元素
    double score; // 权重值
    struct zskiplistNode *backward; // 后向指针（便于重跳表的尾节点进行倒序查找，每个跳表节点中还保存了，一个后向指针）
    struct zskiplistLevel { // 节点的level数组，保证了节点的，前向指针， 和， 跨度，
        struct zskiplistNode *forward;
        unsigned long span; // forward指针所指向节点 与 当前节点的 距离则为跨度。
    } level[];
} zskiplistNode;

typedef struct zskiplist {
    struct zskiplistNode *header, *tail; // 指向跳跃表的 表头和表位节点
    unsigned long length; // 跳表的节点的数量
    int level; // 跳表的最大层数
} zskiplist;

typedef struct zset {
    dict *dict;
    zskiplist *zsl;
} zset;

zet

• dcit

用户存储 成员（member）和score，便于单点查询，O(1)的操作返回，member的score值

• zskiplist

指向一个跳跃表

zskiplist

• head

指向跳跃表的第一个节点，便于正序遍历操作

• tail

指向跳跃表的最后一个节点，便于倒序遍历操作

• length

跳跃表中节点的数量

• level

层级，跳跃表中的，最大层级

zskiplistNode

• ele

跳跃表中的元素

• score

跳跃中元素的，分值。

• backward

向后指针，指向 zskiplistNode，用户最后序遍历操作使用，

• level[]

zskiplistNode *forward;

level数组中有一个向前的指针，

span：跨度，forward指针，指向目标节点的距离。到目标节点的span之和就是，目标节点的排名。

特点

• 跳表（skiplist）一种多层的有序链表

• 跳跃表节点可以有多个 forward节点，但是只有一个 backward节点

• 跳跃表的最大层数为 16

• 跳跃表中的所有节点，都是按照分值从小到大排序的，如果有分值相同的，则按照字母排序大小来进行排序

• 跳跃表的层次都是随机生成的

• 时间复杂度

  • 添加成员（zadd），O(logN)
  • 删除成员（zrem），O(logN)
  • 查询成员排名（zrank），O(logN)
  • 获取成员分值（zscore）O(1), 使用dict结构