链表

  • 一. 链表定义
  • ①. listNode节点结构
  • ②. list节点结构
  • 二. Redis链表特性
  • 三. 双向无环链表在Redis中的使用


  • 链表是一种常用的数据结构,C 语言内部是没有内置这种数据结构的实现,所以Redis自己构建了链表的实现;

一. 链表定义

①. listNode节点结构

双向无环链表定义,Redis使用一个listNode结构来表示。

typedef  struct listNode{
       //前置节点
       struct listNode *prev;
       //后置节点
       struct listNode *next;
       //节点的值
       void *value;  
}listNode

redis mongodb存储树形结构 redis 树状结构_数据结构

通过多个 listNode 结构就可以组成链表,这是一个双向链表,Redis还提供了操作链表的数据结构:

②. list节点结构

typedef struct list{
     //表头节点
     listNode *head;
     //表尾节点
     listNode *tail;
     //链表所包含的节点数量
     unsigned long len;
     //节点值复制函数
     void (*free) (void *ptr);
     //节点值释放函数
     void (*free) (void *ptr);
     //节点值对比函数
     int (*match) (void *ptr,void *key);
}list;

redis mongodb存储树形结构 redis 树状结构_redis_02

二. Redis链表特性

Redis链表结构其主要特性如下:

  1. 双向:链表节点带有前驱、后继指针获取某个节点的前驱、后继节点的时间复杂度为0(1)。
  2. 无环: 链表为非循环链表表头节点的前驱指针和表尾节点的后继指针都指向NULL,对链表的访问以NULL为终点。
  3. 带表头指针和表尾指针:通过list结构中的head和tail指针,获取表头和表尾节点的时间复杂度都为O(1)。
  4. 带链表长度计数器len: 通过list结构的len属性获取节点数量的时间复杂度为O(1)。
  5. 多态:链表节点使用void*指针保存节点的值,并且可以通过list结构的dup、free、match三个属性为节点值设置类型特定函数,所以链表可以用来保存各种不同类型的值

三. 双向无环链表在Redis中的使用

使用数组、单链表和双向链表实现列表对象的时间复杂度对照如下

redis mongodb存储树形结构 redis 树状结构_数据结构_03

  • 双向链表因为使用两个额外的空间存储前驱和后继指针,因此在数据量较小的情况下会造成空间上的浪费。
  • Redis在列表对象中小数据量的时候使用压缩列表作为底层实现,而大数据量的时候才会使用双向无环链表