插入跳过列表

Question

跳过列表是一种数据结构，其中元素按排序顺序存储，列表的每个节点可能包含多于1个指针，用于减少搜索所需的时间从O(n)单独链接列表中的操作到O(lg n)的平均情况。它看起来像这样：

参考：WojciechMuła的“跳过清单” - 自己的工作。通过Wikimedia Commons在公共领域获得许可 - http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Skip_list.svg#mediaviewer/File:Skip_list.svg

可以看作是对统治者的类比：

在跳过列表中，搜索元素并删除一个元素很好，但是当涉及到插入时，它变得很困难，因为根据Data Structures and Algorithms in C++: 2nd edition by Adam Drozdek：

  

要插入新元素，必须重新构建刚刚插入的节点之后的所有节点;必须更改指针的数量和指针的值。

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我可以解释一下，尽管根据节点插入新元素的可能性选择一个具有随机指针数的节点，但是没有创建一个完美的跳过列表，当它有大量元素时它会非常接近它（例如约900万）被认为是。

我的问题是：为什么我们不能在新节点中插入新元素，根据前一个节点确定其指针数，将其附加到列表末尾，然后使用有效的排序算法来仅对节点中存在的数据进行排序，从而保持跳过列表的完美结构并实现O(lg n)插入复杂度？

编辑：我还没有尝试过任何代码，我只是提出一个视图。仅仅因为实现跳过列表有点困难。遗憾。

Answer 1

此问题and then use efficient sorting algorithms to sort just the data present in the nodes存在问题。对数据进行排序将具有复杂度O(n*lg(n))，因此会增加插入的复杂性。从理论上讲，你可以选择＆＃34;完美＆＃34;插入的每个节点的链接数量，但即使你这样做，当你执行删除操作时，完美性将被打破＆＃34;。使用随机方法足够接近完美的结构，以便表现良好。

Answer 2

您需要具有搜索位置的功能/方法。

需要做以下事情：

1. 如果插入唯一键，则需要找到该节点。然后你保留一切，只需更改数据（行李）。例如node-＆gt; data = data。

2. 如果您允许重复，或者找不到密钥，则此函数/方法需要在每个高度（通道）上为您提供上一个节点。然后确定新节点的高度并将其插入找到的节点之后。

这是我的C实现： https://github.com/nmmmnu/HM2/blob/master/hm_skiplist.c

您需要检查以下功能：

static const hm_skiplist_node_t *_hm_skiplist_locate(const hm_skiplist_t *l, const char *key, int complete_evaluation);

它将位置存储在hm_skiplist_t struct中。

complete_evaluation用于节省您需要数据的时间，并且您不打算插入/删除。

Answer 3

插入节点时无需修改任何后续节点。有关详细信息，请参阅原始论文Skip Lists: A Probabilistic Alternative to Balanced Trees。

我已经从该引用实现了一个跳过列表，我可以向您保证，我的插入和删除例程不会修改插入点前面的任何节点。

我还没有读过你所指的那本书，但是在你没有注意到的情况下，你所强调的这段话是错误的。