Redis中ZSet的底层数据结构跳跃表skiplist，你真的了解吗？

## 前言

在Redis中，ZSet（有序集合）是一种非常重要的数据结构，它可以存储具有分数的元素，并且可以根据分数对元素进行排序。ZSet在各种场景下都有着广泛的应用，例如：

* 排行榜：ZSet可以用来存储用户积分或游戏分数，并根据分数对用户进行排名。
* 推荐系统：ZSet可以用来存储用户对商品的评分或偏好，并根据评分或偏好对商品进行推荐。
* 缓存系统：ZSet可以用来存储最近访问过的页面或数据，并根据访问时间对页面或数据进行排序。

## 跳跃表

ZSet的底层数据结构是跳跃表（skiplist）。跳跃表是一种概率数据结构，它将元素组织成多层链表，并使用随机数来决定每个元素应该出现在哪一层。这种结构使得ZSet能够在O(logN)的时间复杂度内执行插入、删除和查找操作。

跳跃表由多个层组成，每一层都是一个普通的链表。每一层链表中的元素都按顺序排列，并且相邻元素之间的差值是2的幂。例如，第一层链表中的元素之间的差值是2的0次方，即1；第二层链表中的元素之间的差值是2的1次方，即2；第三层链表中的元素之间的差值是2的2次方，即4，以此类推。

在跳跃表中，元素的插入和删除操作都是通过修改多层链表来实现的。当插入一个元素时，首先将其插入到第一层链表中。然后，根据一个随机数来决定该元素是否应该插入到更高的层链表中。如果随机数小于某个阈值，则将该元素插入到第二层链表中。如果随机数小于另一个阈值，则将该元素插入到第三层链表中，以此类推。

当删除一个元素时，首先将其从第一层链表中删除。然后，根据该元素在更高层链表中的位置，将其从相应的层链表中删除。

## 跳跃表在Redis中的应用

Redis中的ZSet数据结构就是使用跳跃表作为其底层实现的。这使得ZSet能够在O(logN)的时间复杂度内执行插入、删除和查找操作。

ZSet在Redis中有着广泛的应用，例如：

* 排行榜：ZSet可以用来存储用户积分或游戏分数，并根据分数对用户进行排名。
* 推荐系统：ZSet可以用来存储用户对商品的评分或偏好，并根据评分或偏好对商品进行推荐。
* 缓存系统：ZSet可以用来存储最近访问过的页面或数据，并根据访问时间对页面或数据进行排序。

## 总结

跳跃表是一种非常高效的数据结构，它可以在O(logN)的时间复杂度内执行插入、删除和查找操作。Redis中的ZSet数据结构就是使用跳跃表作为其底层实现的，这使得ZSet能够在O(logN)的时间复杂度内执行各种操作。

如果您正在使用Redis来存储有序数据，那么强烈建议您使用ZSet数据结构。ZSet不仅效率高，而且使用也非常简单。