java中的跳过列表

Question

我在主题 Skip list 下浏览 java 中的数据结构，我遇到了以下问题：

在n nodes的跳过列表中，对于每个k和i使得1 ≤ k ≤lg n和1 ≤ i ≤ n/2k–1⎦ – 1，位置2k–1的节点@i指向位置@987654330的节点@·（i + 1）。 这意味着每隔一个节点指向前面两个位置的节点，每个 第四个节点指向前面四个位置的节点，以此类推，如图 3.17a。这是通过在节点中具有不同数量的参考字段来实现的 上榜：一半的节点只有一个引用字段，四分之一的节点 有两个参考字段，八分之一的节点有三个参考字段，所以 在。参考字段的数量表示每个节点的级别，参考字段的数量表示 级别是maxLevel = ⎣lg n⎦ + 1。

图是： 具有 (a) 均匀和 (b) 不同级别的不均匀间隔节点的跳过列表； (c) 清晰显示参考节点的跳过列表。

我不明白数学部分以及 sktip 列表到底是什么，甚至是节点？

Answer 1

好的，让我试着让你明白这一点。

跳过列表是一种数据结构，它肯定会让您在给定元素列表中的搜索速度更快。

更好的类比是任何大城市的地铁网络。想象一下，有 90 个车站要覆盖，并且有不同的线路（绿色、黄色和蓝色）。

绿线仅连接编号为 0、30、60 和 90 的车站 黄线连接 0、10、20、30、40、50、60、70、80 和 90 蓝线连接从 0 到 90 的所有车站。

如果你想在 0 站上车，想在 75 号下车。最好的策略是什么？

常识会建议从0号站上绿线的火车，在60号站下车。 从 60 站​​搭乘黄线另一列火车，在 70 站下车。 从 70 站搭乘蓝线另一列火车，在 75 下车。

任何其他方式都会更耗时。

现在用三个单独的列表（这些列表的集合称为跳过列表）用节点和线替换站。

只是想象你想在包含值 75 的节点处搜索一个元素。

我希望这能解释什么是跳过列表以及它们的效率。

在传统的搜索方法中，您可以访问每个节点并在 75 跳中到达 75。 在二进制搜索的情况下，您将在 logN 中完成 在跳过列表中，在我们的特定情况下，您可以在 1 + 1 + 15 中执行相同的操作。你可以做数学，虽然看起来很简单:)

编辑：均匀分布的节点和不均匀分布的节点 正如你可以看到我的类比，它在每条线上的每个节点之间有相同数量的站点。 这是均匀分布的节点。这是一个理想的情况。

为了更好地理解它，我们需要了解跳过列表的创建。

在其构建的早期阶段，只有一个列表（蓝线），并且每个新节点首先在适当的位置添加到列表中。当蓝线中的节点数量增加时，需要创建另一个列表（黄线）并将其中一个节点提升到列表 2。（PS：列表 1 的第一个和最后一个元素总是提升到跳过列表集中新添加的列表）。因此，在添加新列表的那一刻，它将具有三个节点。

推广策略 : 如何找出从最底部的列表（蓝线）到最上面的列表（黄线和绿线）提升哪个节点。

最好的决定方法是随机 :) 假设在添加一个新节点时，我们掷硬币看它是否可以提升到第二个列表。如果是，则将其添加到第二个列表中，然后再次掷硬币检查是否必须将其添加到第三个列表中。

所以你看，如果你使用这种随机机制，可能会出现节点间隔不均匀的情况。 :)

希望这会有所帮助。