35、跳跃表与优先队列：数据结构的并发实现与应用

跳跃表与优先队列：数据结构的并发实现与应用

在数据结构的世界里，跳跃表（Skiplists）和优先队列（Priority Queues）是两个重要的概念。跳跃表为我们提供了一种高效的搜索方式，而优先队列则在处理具有优先级的任务时发挥着关键作用。下面我们将深入探讨它们的并发实现和应用。

并发跳跃表

跳跃表是一种概率性数据结构，它允许在 $O(log n)$ 的期望时间复杂度内完成搜索操作，且无需进行复杂的平衡操作。这里介绍两种高度并发的跳跃表实现：LazySkipList 和 LockFreeSkipList。

LazySkipList

在 LazySkipList 类中， add() 和 remove() 方法采用了乐观细粒度锁机制。具体操作步骤如下：
1. 方法在搜索目标节点时不进行加锁操作。
2. 当发现目标节点时，才获取锁并进行验证。
3. 而 contains() 方法通常是最常用的，它是无等待的，即不会因为锁的竞争而阻塞。

LockFreeSkipList

LockFreeSkipList 类的 add() 和 remove() 方法是无锁的，它基于之前的 LockFreeList 类实现。同样， contains() 方法也是无等待的。

下面通过一个具体的 contains(18) 调用示例来展示其工作原理：
1. 调用从头节点的最高层