MYSQL的跳表

本文涉及的产品
云数据库 RDS MySQL,集群系列 2核4GB
推荐场景:
搭建个人博客
RDS MySQL Serverless 基础系列,0.5-2RCU 50GB
云数据库 RDS MySQL,高可用系列 2核4GB
简介: 关于MYSQL的跳表

跳表

跳表(skip list) 全称 跳跃链表。 跳表(Skip List)是一种用于实现有序集合的数据结构,它通过在原始链表的基础上增加多级索引来加速查找操作。跳表的设计灵感来自于平衡树,但其实现相对简单并且具有较低的维护成本。

跳表的基本思想是通过建立多级索引来快速定位目标元素,从而避免了对整个链表进行逐个比较的操作。在跳表中,原始链表被分为多个层级,每个层级都是一个有序的链表。最底层包含所有元素,而每个上层链表都是下层链表的子集。

每个元素在跳表中都有对应的索引节点,索引节点包含两部分:指向下一层的指针和对应元素的值。索引节点按照元素的值从小到大排列,且每层的元素数量逐层减少。这样一来,通过顶层的索引节点可以快速找到对应的元素,然后在下一层进行进一步的查找,直到找到目标元素或者确定其不存在。

跳表的查找操作的时间复杂度为O(log n),其中n为元素的数量。这是因为每一层的索引节点数量大约是下一层的一半,这样在每一层上的查找次数约为常数级别。而在最底层进行实际数据查找的时间复杂度是O(n)。因此,整体的查找操作可以看作是对数复杂度的。

除了查找操作,跳表还支持插入和删除操作。插入操作需要更新索引节点的指针,以保持索引结构的正确性。删除操作需要更新对应的索引节点,同时可能还需要调整其他索引节点的指针。这样虽然会增加插入和删除的复杂度,但相比于平衡树来说,跳表的插入和删除操作更加简单高效。

跳表作为一种灵活且高效的数据结构,在很多基于内存的数据库和缓存系统中得到了广泛应用。它是一种折衷方式,可以在时间和空间之间做出权衡,提供较快的查询速度同时保持相对较低的维护成本。 跳表的性能和平衡树的性能是一样的,在插入,删除,搜索的时间复杂度都是 O(n), 是一 种利用空间换时间的数据结构。 跳表是一种随机化的数据结构,目前开源软件 Redis LevelDB 都有用到它。

跳表结合了链表和二分查找的思想

由原始链表和一些通过跳跃生成的链表组成

0 层是原始链表,越上层跳跃的越高,元素越少

上层链表是下层链表的子序列

查找时从顶层向下,不断缩小搜索范围

主要逻辑是: 从高层开始查找直到找到等于指定元素的节点 E 或者第一个大于指定元素的 节点 G。如果是节点 E,那么直接返回就好了。如果是 G 节点, 那么就以 G 节点的前一个节 点L,在下一层进行查找,重复上面的逻辑,直到找到节点 E,或者到达跳表的结尾。

比如下图中查找 5 的过程为:

 image.png

· head->8, 8>5, head 开始,去下一层查找。

· head->4->8, 8>5, 4 元素开始查找。去下一层查找

· head->4->8, 8>5, 4 元素开始查找。去下一层查找.

· head->4->6, 6>5, 4 元素开始查找。去下一层查找

这篇文章略显浅薄,仅供参考

相关实践学习
如何快速连接云数据库RDS MySQL
本场景介绍如何通过阿里云数据管理服务DMS快速连接云数据库RDS MySQL,然后进行数据表的CRUD操作。
全面了解阿里云能为你做什么
阿里云在全球各地部署高效节能的绿色数据中心,利用清洁计算为万物互联的新世界提供源源不断的能源动力,目前开服的区域包括中国(华北、华东、华南、香港)、新加坡、美国(美东、美西)、欧洲、中东、澳大利亚、日本。目前阿里云的产品涵盖弹性计算、数据库、存储与CDN、分析与搜索、云通信、网络、管理与监控、应用服务、互联网中间件、移动服务、视频服务等。通过本课程,来了解阿里云能够为你的业务带来哪些帮助     相关的阿里云产品:云服务器ECS 云服务器 ECS(Elastic Compute Service)是一种弹性可伸缩的计算服务,助您降低 IT 成本,提升运维效率,使您更专注于核心业务创新。产品详情: https://www.aliyun.com/product/ecs
相关文章
|
5月前
|
存储 关系型数据库 MySQL
MySQL为何偏爱B+树而非跳表?
【8月更文挑战第9天】在数据库的世界里,索引是提升查询效率的关键。而在MySQL这样的关系型数据库管理系统中,B+树作为索引结构的首选,其背后的原因值得我们深入探讨。本文将从技术角度解析,为何MySQL选择B+树而非跳表作为其索引结构的核心。
307 6
|
5月前
|
存储 关系型数据库 MySQL
"揭秘!MySQL为何独宠B+树?跳表再牛,也敌不过这性能王者的N重诱惑!"
【8月更文挑战第11天】MySQL作为主流关系型数据库,优选B+树而非跳表作为索引结构,基于其对范围查询的支持、低磁盘I/O开销及事务处理能力。B+树叶节点构成有序链表,利于范围查询;较矮的树形结构减少了磁盘访问次数;支持多版本并发控制,保障事务ACID特性。而跳表在线性扫描范围查询时效率低,难以高效实现事务管理,且额外指针增加空间消耗。示例代码展示了B+树节点分裂过程,突显其内部机制。综上,B+树为MySQL提供了高性能、可靠的数据存储与检索能力。
187 4
|
8月前
|
NoSQL 关系型数据库 MySQL
B+树 和 跳表 的结构及区别,不同的用途【mysql的索引为什么使用B+树而不使用跳表?】
B+树 和 跳表 的结构及区别,不同的用途【mysql的索引为什么使用B+树而不使用跳表?】
391 2
|
存储 NoSQL 关系型数据库
Mysql的索引为什么使用B+树而不使用跳表?
Mysql的索引为什么使用B+树而不使用跳表?
173 0
|
存储 算法 关系型数据库
聊聊Mysql索引和redis跳表
聊聊Mysql索引和redis跳表 摘要 面试时,交流有关mysql索引问题时,发现有些人能够涛涛不绝的说出B+树和B树,平衡二叉树的区别,却说不出B+树和hash索引的区别。这种一看就知道是死记硬背,没有理解索引的本质。
5427 0
|
27天前
|
存储 Oracle 关系型数据库
数据库传奇:MySQL创世之父的两千金My、Maria
《数据库传奇:MySQL创世之父的两千金My、Maria》介绍了MySQL的发展历程及其分支MariaDB。MySQL由Michael Widenius等人于1994年创建,现归Oracle所有,广泛应用于阿里巴巴、腾讯等企业。2009年,Widenius因担心Oracle收购影响MySQL的开源性,创建了MariaDB,提供额外功能和改进。维基百科、Google等已逐步替换为MariaDB,以确保更好的性能和社区支持。掌握MariaDB作为备用方案,对未来发展至关重要。
55 3
|
27天前
|
安全 关系型数据库 MySQL
MySQL崩溃保险箱:探秘Redo/Undo日志确保数据库安全无忧!
《MySQL崩溃保险箱:探秘Redo/Undo日志确保数据库安全无忧!》介绍了MySQL中的三种关键日志:二进制日志(Binary Log)、重做日志(Redo Log)和撤销日志(Undo Log)。这些日志确保了数据库的ACID特性,即原子性、一致性、隔离性和持久性。Redo Log记录数据页的物理修改,保证事务持久性;Undo Log记录事务的逆操作,支持回滚和多版本并发控制(MVCC)。文章还详细对比了InnoDB和MyISAM存储引擎在事务支持、锁定机制、并发性等方面的差异,强调了InnoDB在高并发和事务处理中的优势。通过这些机制,MySQL能够在事务执行、崩溃和恢复过程中保持
64 3
|
27天前
|
SQL 关系型数据库 MySQL
数据库灾难应对:MySQL误删除数据的救赎之道,技巧get起来!之binlog
《数据库灾难应对:MySQL误删除数据的救赎之道,技巧get起来!之binlog》介绍了如何利用MySQL的二进制日志(Binlog)恢复误删除的数据。主要内容包括: 1. **启用二进制日志**:在`my.cnf`中配置`log-bin`并重启MySQL服务。 2. **查看二进制日志文件**:使用`SHOW VARIABLES LIKE 'log_%';`和`SHOW MASTER STATUS;`命令获取当前日志文件及位置。 3. **创建数据备份**:确保在恢复前已有备份,以防意外。 4. **导出二进制日志为SQL语句**:使用`mysqlbinlog`
84 2
|
1月前
|
关系型数据库 MySQL 数据库
Python处理数据库:MySQL与SQLite详解 | python小知识
本文详细介绍了如何使用Python操作MySQL和SQLite数据库,包括安装必要的库、连接数据库、执行增删改查等基本操作,适合初学者快速上手。
261 15
|
1月前
|
SQL 关系型数据库 MySQL
数据库数据恢复—Mysql数据库表记录丢失的数据恢复方案
Mysql数据库故障: Mysql数据库表记录丢失。 Mysql数据库故障表现: 1、Mysql数据库表中无任何数据或只有部分数据。 2、客户端无法查询到完整的信息。