跳表（skiplist）是一种可以替代平衡树的数据结构，它允许快速的插入、删除、查找操作，所有操作的平均时间复杂度都是O(logN)。
Redis中的跳表用于有序集合数据类型（Sorted Set）的实现。
以下是一个简单的C语言实现的跳表节点和跳表结构的示例：
#include <stdlib.h>
// 跳表节点结构体
typedef struct skiplistNode {
double key; // 键值
void *value; // 值
struct skiplistNode *backward; // 后退指针
struct skiplistLevel {
struct skiplistNode *forward; // 前进指针
unsigned int span; // 跳跃的长度
} level[];
} skiplistNode;
// 跳表结构体
typedef struct skiplist {
struct skiplistNode *header, *tail; // 头尾节点指针
unsigned long length; // 节点数量
int level; // 最大层数
} skiplist;
// 创建一个跳表节点
skiplistNode *createNode(int level, double key, void *value) {
skiplistNode *node = malloc(sizeof(skiplistNode) + level * sizeof(skiplistNode));
node->key = key;
node->value = value;
return node;
}
// 初始化一个跳表
skiplist *initSkipList() {
int level = 1; // 起始层数
skiplistNode *node = createNode(level, 0, NULL); // 创建头节点
skiplist *list = malloc(sizeof(skiplist));
list->header = list->tail = node;
list->length = 0;
list->level = level;
return list;
}
// 插入操作示例
void insert(skiplist *list, double key, void *value) {
skiplistNode *update[64], *node;
int i, level;
// 找到所有层次的更新节点，同时确保node为空
node = list->header;
for (i = list->level - 1; i >= 0; i--) {
while (node->level[i].forward && node->level[i].forward->key < key) {
node = node->level[i].forward;
}
update[i] = node;
}
// 随机生成层数
level = randomLevel(); // 实现随机层数的函数
if (level > list->level) {
for (i = list->level; i < level; i++) {
update[i] = list->header;
}
list->level = level;
}
// 创建新节点
node = createNode(level, key, value);
// 将新节点链接到跳表
for (i = 0; i < level; i++) {
node->level[i].forward = update[i]->level[i].forward;
update[i]->level[i].forward = node;
// 更新前后节点指针
if (node->level[i].forward) {
node->level[i].span = node->level[i].forward->level[i].span - (node->key > node->level[i].forward->key);
} else {
node->level[i].span = list->length - (update[i] == list->header);
}
if (update[i] == list->header) {
list->header->level[i].span = list->length + 1;
} else {
up