跳表C++代码详解（需要反复看）

最新推荐文章于 2025-01-28 00:31:22 发布

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#跳表

跳表是一种特殊的有序单链表，由多层链表构成，每层都是有序的。插入节点时，随机确定节点层数并逐层插入；删除节点时，若删除后层链表为空，则删除整层；查询节点则从高层开始向下查找。

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跳表就是一种特殊的单链表，这个单链表的头节点有很多层，从每一层头节点往后看去，它都是一个有序的单链表。那么跳表怎样增删改查呢？
1.插入节点的时候，先利用随机函数随机产生该节点的层数，如果跳表中不存在这一层，就创建到这一层，然后对新创建的每一层都进行插入，如果存在这一层，依次往后遍历，找到前一个小于它，后一个大于它的节点位置进行插入。
2.删除节点同理，不过需要注意的是，如果删除掉该节点之后，这一层为空，就把这一层链表整个删除掉。
3.查找节点的时候，从最高层开始遍历，找到该值就依次向下遍历，返回第一层的该值
在这里插入图片描述

#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

using namespace std;

#define MAX_LEVEL 30

//每个节点的结构体
typedef struct node {
   
   
    node * right;
    node * down;
    int key;
} data_node ;

//跳表的结构体，分别包括多层头节点指针，头节点最大层数，size是跳表中元素总个数
struct skip_list {
   
   
    data_node ** header;
    int max_level;
    int size;
};

//定义一个节点数组，后面数组里保存插入的节点
node * height[MAX_LEVEL];

//随机产生要插入节点总共应该插入几层
int get_current_level()
{
   
   
    int k = 0;
    //在[0,2)中产生随机数，当随机数小于1时跳出
    while(rand()%2) ++k;
    return k;
}

//跳表的初始化
skip_list * skip_list_init()
{
   
   
	//用系统时间获取随机数种子，防止随机数每次重复
    srand((unsigned)time(NULL));
    //定义一个跳表指针
    skip_list * sl;
    //开辟一段跳表空间
    sl = new skip_list();
    //初始化该跳表的最大层数为0
    sl->max_level = 0;
    //跳表中的头节点数组指针指向开辟的节点数组
    sl->header = new data_node* [MAX_LEVEL];
    //开辟MAX_LEVEL个节点，把这些节点放到跳表的头节点数组中
    //每个头节点初值都是-10
    for(int i = 0; i< MAX_LEVEL; ++i) {
   
   
        data_node * t = new data_node();
        //有一个头节点的作用是为了后面方面增删改查的操作
        t->key = -10;
        t->right = NULL;