跳表是个概率性数据结构,可以被看作是二叉树的一个变种。跳表是由William Pugh在1990年发明的。它是一种用户维护有序元素的数据结构。
跳表的构造过程是:
1、给定一个有序的链表。
2、选择连表中最大和最小的元素,然后从其他元素中按照一定算法随即选出一些元素,将这些元素组成有序链表。这个新的链表称为一层,原链表称为其下一层。
3、为刚选出的每个元素添加一个指针域,这个指针指向下一层中值同自己相等的元素。Top指针指向该层首元素
4、重复2、3步,直到不再能选择出除最大最小元素以外的元素。
一个跳表,应该具有以下特征:
在结构清晰之后,我们需要明白的是 跳表为什么要这样设计?这么存储的好处是什么呢? 让我们通过对跳表操作来寻找答案。
p=top; While(1){ while (p->next->key < x ) p=p->next; If (p->down == NULL ) return p->next; p=p->down ; }
int insert(val x){ int i; int j = n; //n是当前表所拥有的level数 cell *p[k]; //指针数组,用来保存每一层要插入元素的前驱 cell *p1; p1 = top->next; while(p1){ while(p1->next->val < x) p1=p1->next; if(j <= k){ p[j-1] = p1; //保存每一层的指针 p1 = p1->down; //指向下一层 j--; } } //下面的代码是将x插入到各层 for (i = 0; i<k; i++){ if(p[i]==NULL){//k>n的情况,需要创建一个层 //创建层的第一个元素,并将top指向它 cell *elementhead = (cell *) malloc(sizeof(cell)); element->val = -1; element->down = top; top = elementhead; //创建最后一个元素 cell *elementtail = (cell *) malloc(sizeof(cell)); elementtail->val = 1; elementtail->next = elementtail->down = NULL; //在该层中创建并插入x cell *element = (cell *) malloc(sizeof(cell)); element->val = x; elementhead->next = element; element->next = elementtail; element->down = p[i-1]->next; } //正常插入一个元素 cell *element = (cell *) malloc(sizeof(cell)); element->val = x; element->next = p[i]->next; element->down = (i=0?NULL:(p[i-1]->next)); p[i]->next = element; } return 0; }
int delete(val x){ int i = n; //n表示当前总层数 cell *p, *p1; p = top; while(n>0){ while(p->next->val < x) p=p->next; if(p->next->val == x){//假如当前层存在节点x,删除 if(p = top && p->next->next->val == INT_MAX){//该层之存在一个节点 top = p->down; free(p->next->next); free(p->next); free(p); p = top; } else{ p1 = p->next; p->next = p1->next; free(p1); } } p = p->down; n--; } }