leveldb之SkipList的簡單實現

skiplist是鍊錶的變形，它在鍊錶的基礎上給每個元素增加了乙個高度，且每個元素的高度是乙個隨機值，因此skiplist是一種隨機化的資料結構。skiplist增、刪查、改的效率都非常高，是一種典型的以空間換時間的儲存方式。

常規的鍊錶如下：

而相同元素對應的skiplist結構如下：

由上可知，當要在鍊錶中查詢某個元素時，必須從煉表頭乙個乙個遍歷，而在skiplist中查詢某個元素時，查詢卻是跳躍的，因此將其稱為skiplist。

如要查詢元素25時，對於單鏈表，要遍歷到第9個節點才能找到。而對於skiplist，只需要經過2次比較即可（表頭到元素6再到25），效率非常高。

當查詢的效率高了之後，插入、刪除、修改的效率自然也就變高了

skiplist中的每個節點，都包含有乙個值和乙個陣列，其中陣列元素的個數即為當前節點的高度，陣列中對應位置的元素儲存的是指向同一高度的下一節點的指標（如next[0]指向level 0的下一節點，next[3]指向level 3的下一節點），因此陣列可用乙個二級指標表示。

template

struct skiplistnode;

template

class skiplist
~skiplist();
bool insert(const
std::pair& value);  
node* find(keytype&  key) const;
bool remove(keytype& key);
int getlevel() const
private:
node* createnode(std::pairkey,int level);
void destroynode(node *node);
int level_;//skiplist中節點的最大高度
node *head_;//表頭元素
};

node* createnode(std::pairvalue,int level)

鍊錶的增、刪、查、改中，查詢操作是最核心的，其他操作均是建立在查詢的基礎上的

1）查詢元素

node* find(keytype  key) const

node=node->next[0];
if(node==null||node->keyvalue.first!=key)   return
null;
else
return node;
}

bool insert(const std::pair& value)

node=node->next[0];
if(node!=null&&node->keyvalue.first==value.first)   return
false;//若已存在於要插入元素的key值相等的，則不插入直接返回
int newlevel=getrandomlevel();//隨機產生要插入元素的高度
if(level_//當新的高度大於原來鍊錶中的最大高度時，說明此時從level_到newlevel高度均為空，還沒有初始值
for(int i=level_;i//則說明新節點從level_到newlevel的直接前驅都只會是head_，將其存放在update中
level_=newlevel;//更新此時鍊錶的最大高度
}node=createnode(value,newlevel);//建立新節點
for(int i=0;i//然後將新節點插入到skiplist中，基本操作與鍊錶相似，只不過節點的不同高度的直接前驅都不同
node->next[i]=update[i]->next[i];
update[i]->next[i]=node;
}return
true;
}

for(int i=level_-1;i>=0;--i)

同時newlevel=2

for(int i=0;i//與一般節點的插入類似，要對每一高度的節點更新插入

node->next[i]=update[i]->next[i];
update[i]->next[i]=node;
}

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