跳跃表

Skip List是一种随机化的数据结构,基于并联的链表,其效率可比拟于二叉查找树.
基本上,跳跃列表是对有序的链表增加上附加的前进链接,增加是以随机化的方式进行的,所以在列表中的查找可以快速的跳过部分列表(因此得名)。所有操作都以对数随机化的时间进行。Skip List可以很好解决有序链表查找特定值的困难。

时间复杂度O(logn)
空间复杂度o(2n)

跳跃表性质
由很多层构成
每一层是一个有序链表
最底层链表包含所有元素
如果一个元素出现在某一层链表中,那么它在其以下的链表中都会出现
每个节点包含两个指针,一个指向下一个元素,一个指向下一层元素

跳跃表的搜索

insert.jpg

跳跃表的插入

bb72be16-6162-3fee-b680-311f25dd7c3a.jpg

插入时是否上浮由概率决定,1/2概率效率最高

Node的定义


/**
 * Created by zhuxinquan on 17-3-11.
 */
public class SkipListNode implements Comparable {

    private int value;
    private SkipListNode next = null;
    private SkipListNode downNext = null;

    @Override
    protected void finalize() throws Throwable {
        super.finalize();
        System.out.printf("123");
    }

    public int getValue() {
        return value;
    }

    public void setValue(int value) {
        this.value = value;
    }

    public SkipListNode getNext() {
        return next;
    }

    public void setNext(SkipListNode next) {
        this.next = next;
    }

    public SkipListNode getDownNext() {
        return downNext;
    }

    public void setDownNext(SkipListNode downNext) {
        this.downNext = downNext;
    }

    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        return this.value > ((SkipListNode)o).value ? 1 : -1;
    }
}

实现

package skiplist;

import java.util.Random;

/**
 * Created by zhuxinquan on 17-3-11.
 */
public class SkipList {

    public int level = 0;
    public SkipListNode top = null;

    public SkipList() {
        this(4);
    }

    //跳跃表的初始化
    public SkipList(int level) {
        this.level = level;
        SkipListNode skipListNode = null;
        SkipListNode temp = top;
        SkipListNode tempDown = null;
        SkipListNode tempNextDown = null;
        int tempLevel = level;
        while(tempLevel -- != 0){
            skipListNode = createNode(Integer.MIN_VALUE);
            temp = skipListNode;
            skipListNode = createNode(Integer.MAX_VALUE);
            temp.setNext(skipListNode);
            temp.setDownNext(tempDown);
            temp.getNext().setDownNext(tempNextDown);
            tempDown = temp;
            tempNextDown = temp.getNext();
        }
        top = temp;
    }

    //随机产生数k,k层下的都需要将值插入
    public int randomLevel(){
        int k = 1;
        while(new Random().nextInt()%2 == 0){
            k ++;
        }
        return k > level ? level : k;
    }

    //查找
    public SkipListNode find(int value){
        SkipListNode node = top;
        while(true){
            while(node.getNext().getValue() < value){
                node = node.getNext();
            }
            if(node.getDownNext() == null){
                //返回要查找的节点的前一个节点
                return node;
            }
            node = node.getDownNext();
        }
    }

    //删除一个节点
    public boolean delete(int value){
        int tempLevel = level;
        SkipListNode skipListNode = top;
        SkipListNode temp = skipListNode;
        boolean flag = false;
        while(tempLevel -- != 0){
            while(temp.getNext().getValue() < value){
                temp = temp.getNext();
            }
            if(temp.getNext().getValue() == value){
                temp.setNext(temp.getNext().getNext());
                flag = true;
            }
            temp = skipListNode.getDownNext();
        }
        return flag;
    }

    //插入一个节点
    public void insert(int value){
        SkipListNode skipListNode = null;
        int k = randomLevel();
        SkipListNode temp = top;
        int tempLevel = level;
        SkipListNode tempNode = null;
        //当在第n行插入后,在第n - 1行插入时需要将第n行backTempNode的DownNext域指向第n - 1的域
        SkipListNode backTempNode = null;
        int flag = 1;
        while(tempLevel-- != k){
            temp = temp.getDownNext();
        }

        tempLevel++;
        tempNode = temp;
        //小于k层的都需要进行插入
        while(tempLevel-- != 0){
            //在第k层寻找要插入的位置
            while(tempNode.getNext().getValue() < value){
                tempNode = tempNode.getNext();
            }
            skipListNode = createNode(value);
            //如果是顶层
            if(flag != 1){
                backTempNode.setDownNext(skipListNode);
            }
            backTempNode = skipListNode;
            skipListNode.setNext(tempNode.getNext());
            tempNode.setNext(skipListNode);
            flag = 0;
            tempNode = tempNode.getDownNext();
        }
    }

    //创建一个节点
    private SkipListNode createNode(int value){
        SkipListNode node =  new SkipListNode();
        node.setValue(value);
        return node;
    }
}
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 213,992评论 6 493
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,212评论 3 388
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 159,535评论 0 349
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,197评论 1 287
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,310评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,383评论 1 292
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,409评论 3 412
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,191评论 0 269
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,621评论 1 306
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,910评论 2 328
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,084评论 1 342
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,763评论 4 337
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,403评论 3 322
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,083评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,318评论 1 267
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,946评论 2 365
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,967评论 2 351

推荐阅读更多精彩内容