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跳表#xff08;Skip List#xff09;是一种用于实现有序集合#xff08;Sorted Set#xff09;的数据结构#xff0c;在 Redis 中被广泛应用。跳表的设计旨在提供高效的有序集合操作#xff0c;可以将跳表理解为基于二分查找的索引结构。跳表通过构建多层索引Skip List是一种用于实现有序集合Sorted Set的数据结构在 Redis 中被广泛应用。跳表的设计旨在提供高效的有序集合操作可以将跳表理解为基于二分查找的索引结构。跳表通过构建多层索引每一层索引都是前一层索引的子集形成一种分层递进的结构。每个索引节点中存储了对应层级的元素通过这些索引节点可以快速定位到目标元素所在的区间然后在目标区间内进行二分查找。
跳表的多层索引结构相当于在有序集合中建立了一系列的二分查找表这样可以在进行查找操作时快速减少搜索范围从而提高查找效率。
需要注意的是跳表并不是严格意义上的二叉树它的每个节点可以连接多个后继节点。每个节点的后继节点可能在当前层级之下的更低层级存在这也是跳表相较于传统的二叉树结构的一种优化。
优点
查找效率高
跳表通过构建多层索引结构可以在平均情况下实现对数时间复杂度的查找操作使得在大规模有序数据集中的查找操作非常高效。
插入和删除效率高
跳表在插入和删除元素时不需要像平衡二叉树那样进行平衡调整只需更新相应的索引即可因此插入和删除操作的效率也较高。
简单易实现
相对于平衡二叉树等复杂的数据结构跳表的实现较为简单不需要进行复杂的平衡调整操作因此易于理解和实现。
空间效率较高
跳表的空间占用相对较小它通过索引层的构建来提供高效的查找而实际存储数据的节点数量相对较少节省了空间开销。
缺点
空间占用
跳表相对于普通的链表结构会占用更多的额外空间因为要构建多层索引结构。
维护代价
当有序集合中的元素发生变动插入、删除等操作时跳表需要维护索引结构的完整性这可能会导致一定的额外开销。
Redis配置
在 Redis 中跳表Skip List的配置是通过 redis.conf 配置文件中的参数来实现的。跳表是 Redis 用于实现有序集合Sorted Set的数据结构。
要配置 Redis 的跳表需要编辑 redis.conf 文件并修改以下参数
zset-max-ziplist-entries
这个参数控制了跳表节点node所能容纳的最大元素数量。默认值为 128可以根据需要进行调整。较大的值可以提高有序集合的插入和删除操作的性能但会增加内存消耗。
zset-max-ziplist-value
这个参数控制了跳表节点node中每个元素所能占用的最大字节数。默认值为 64可以根据需要进行调整。较大的值可以容纳更大的有序集合元素但会增加内存消耗。
zset-max-ziplist-size
这个参数控制了整个跳表节点node所能占用的最大字节数。默认值为 8 KB可以根据需要进行调整。较大的值可以容纳更多的有序集合元素但会增加内存消耗。
请注意修改 redis.conf 文件后需要重新启动 Redis 服务器才能使配置生效。
另外Redis 还提供了其他一些与有序集合相关的配置参数例如 zset-max-ziplist-level、zset-max-ziplist-compression 等用于进一步调整有序集合的性能和内存消耗。您可以根据具体需求参考 Redis 的官方文档或配置文件中的注释了解更多关于跳表和有序集合的配置参数和说明。
示例
# 跳表节点所能容纳的最大元素数量
zset-max-ziplist-entries 512# 跳表节点中每个元素所能占用的最大字节数
zset-max-ziplist-value 128# 整个跳表节点所能占用的最大字节数
zset-max-ziplist-size 16kb# 跳表节点的最大层数
zset-maxlevel 32# 是否开启有序集合压缩
zset-compression yes# 有序集合压缩阈值
zset-compression-threshold 100# 是否开启有序集合后台重写
zset-rewrite yes# 有序集合后台重写触发阈值
zset-rewrite-entries 10000# 有序集合后台重写触发时的最小比例
zset-rewrite-base-min 10# 有序集合后台重写触发时的最大比例
zset-rewrite-base-max 100# 有序集合后台重写最小字节数
zset-rewrite-min-size 64mb请注意这些参数的值是根据实际情况进行设置的并不是通用的最佳值。您可以根据您的应用需求和数据规模来调整这些参数以获得最佳的性能和内存消耗。
此外Redis 还有其他一些与有序集合和跳表相关的配置参数您可以根据实际需要进行进一步的参考和调整。
