Redis跳跃表数据结构

1、简介

跳跃表SkipList是一种有序的数据结构，是Redis有序集合的底层实现之一。

跳跃表中，数据被存储在节点中，每个节点包含一个数据元素和一组指向其他节点的指针。这些指针分布在不同的层级，用于提升跳跃表的访问性能。

跳跃表支持平均O(log N）、最坏O(N)复杂度的查找性能，并且支持通过顺序性操作来批量处理节点。

在大部分情况下，跳跃表的效率可以和平衡树相媲美，并且因为眺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。

2、跳跃表的数据结构

跳跃表是一种扩展的有序链表，它通过维护一个多级索引结构来实现快速查找。在跳跃表中，每个节点包含一个数据元素和一组指向其他节点的指针。这些指针分布在不同的层级，每个层级的指针数量都比下一层级少。最底层（第0层）包含所有的元素，而最高层则只包含少数几个元素。这样，查找操作可以在高层级开始，快速跳过那些不需要的元素。

3、跳跃表数据结构

如果通过简单的有序链表访问Sam，那么要经过Amy、Lucy、Rose、John、Jack。
如果在跳跃表中访问Sam，只限于经过Rose、Jack。

可以看到查找的复杂度得到极大提升。

4、节点的层高(指向后面节点的指针数量)怎么确定？

每个结点的层高由概率决定，假设元素X要插入跳跃表，很显然，L1层肯定要插入X。
那么L2层要不要插入X呢？我们希望上层元素个数是下层元素个数的1/2，
所以我们有1/2的概率希望X插入L2层，那么抛一下硬币吧，正面就插入，反面就不插入。
那么L3到底要不要插入X呢？相对于L2层，我们还是希望1/2的概率插入，那么继续抛硬币