java 效率极高的查询数据结构——SkipList 跳表_java 查找速度最快的数据结构

前一阵子和朋友聊天，他和我讲在面试中被问到跳表。当时我也很迷从来没听说过跳表，赶快学习了一下，学习了之后才发现这个数据结构不是很难，而且效率非常高，在平均情况下查找的时间复杂度约为O(log n)堪比平衡树。而且具体的数据结构的实现也非常有趣。

SkipList 跳跃列表原理

跳跃列表是一种由多条链表组合而成的允许快速查询有序元素的数据结构。跳跃列表中的每条链表表示一个层，每一层存在的元素都是前一层（前一层是下方的层，从低至高生成跳跃列表）的存在元素的子集，在列表的头和尾有存在于每个层上的起始点和结束点，作为每层链表的头结点和尾结点。

（图片来源于维基百科，图中未表示出指向head最顶层元素的起始结点）

每层中出现的元素都是以常数概率随机存在的，如果当前层出现了该元素，根据”每一层存在的元素都是前一层的存在元素的子集”的特点，该层的前几层都具有该元素，而且每个元素都会维护一个指向下一层该元素的指针。在整个跳跃列表的最高层的头结点处有一个起始指针，当我们要查询某个值时，从起始指针出发，由最高层开始向前查找，如果判断下一个元素大于查找元素则通过当前元素指向下一层的指针进入下一层再向前进行查找。如此往复直到查找到我们需要的元素为止。