Comment implémenter la structure de données de saut de table dans Golang

La liste de sauts est une structure de données basée sur une liste chaînée, similaire à un arbre équilibré, qui peut réaliser des opérations rapides de recherche, d'insertion et de suppression. La liste chaînée a été proposée par William Pugh en 1990. Sa mise en œuvre est basée sur la liste chaînée. Sur la base de la liste chaînée, des index multi-niveaux sont ajoutés, afin que les nœuds de la liste chaînée puissent être rapidement localisés via l'index. . La liste chaînée au bas de la liste de raccourcis peut être une liste chaînée unidirectionnelle, une liste chaînée double, etc., mais la liste chaînée la plus couramment utilisée est une liste chaînée unidirectionnelle. Cet article présente principalement comment utiliser le langage Golang pour implémenter la structure de données skip table.

Structure de la liste à sauter

La structure principale de la liste à sauter se compose de trois parties : le nœud principal, le tableau et la liste chaînée. Le nœud principal est utilisé pour localiser le nœud de départ de la liste de sauts. Les tableaux sont utilisés pour stocker des index à plusieurs niveaux. Chaque élément du tableau est un pointeur vers un nœud de liste chaînée. La liste chaînée est au cœur de la liste de sauts et est utilisée pour stocker des données.

Chaque niveau de la liste de sauts contient des nœuds, et les nœuds sont connectés les uns aux autres via des pointeurs. Le nombre de nœuds à chaque niveau diminue progressivement. La couche la plus basse contient tous les nœuds de données. Cette couche est généralement appelée « couche de base », également connue sous le nom de « liste chaînée de niveau 0 ». Chaque nœud est soit un nœud de données, soit un nœud d'index. Le nœud d'index pointe vers le nœud de niveau suivant, et il peut y avoir jusqu'à des index de niveau de connexion, où n est le nombre de nœuds de données. S'il existe un index de niveau k, alors le nœud au i-ème niveau d'index fera pointer tous les 2 ^ i nœuds du nœud d'index de niveau i-1 vers le nœud au i-ème niveau d'index. Chaque nœud contient un pointeur vers le nœud de niveau suivant au même emplacement.

Golang implémente skip table

Pour implémenter la structure de données skip table en langage Golang, vous devez principalement implémenter les fonctions suivantes.

1. Fonction createNode : responsable de la création de nœuds de table de saut.

type skipNode struct {

forward []*skipNode 
key int
val interface{}

}

func createNode(level int, key int, val interface{}) *skipNode {

return &skipNode{
    forward: make([]*skipNode, level),
    key: key,
    val: val,
}

}

2. fonction d'insertion : responsable de l'insertion des données dans la table de saut.

func (list *SkipList) insert(key int, val interface{}, level int) {

 update := make([]*skipNode, list.level+1)
 currentNode := list.head
 for i := list.level; i >= 0; i-- {
    for currentNode.forward[i] != nil && currentNode.forward[i].key < key {
        currentNode = currentNode.forward[i]
    }
    update[i] = currentNode
 }
 currentNode = currentNode.forward[0]
 if currentNode != nil && currentNode.key == key {
    currentNode.val = val
 } else {
    newNode := createNode(level, key, val)
    for i := 0; i <= level; i++ {
        newNode.forward[i] = update[i].forward[i]
        update[i].forward[i] = newNode
    }
 }

}

3. delete function : responsable de la suppression des données.

func (list *SkipList) delete(key int) {

update := make([]*skipNode, list.level+1)
currentNode := list.head

for i := list.level; i >= 0; i-- {
    for currentNode.forward[i] != nil && currentNode.forward[i].key < key {
        currentNode = currentNode.forward[i]
    }
    update[i] = currentNode
}

currentNode = currentNode.forward[0]
if currentNode != nil && currentNode.key == key {
    for i := 0; i <= list.level; i++ {
        if update[i].forward[i] != currentNode {
            break
        }
        update[i].forward[i] = currentNode.forward[i]
    }
}

}

4. find function : Responsable de la recherche des données dans la liste de saut.

func (list SkipList) find(key int) skipNode {

currentNode := list.head
for i := list.level; i >= 0; i-- {
    for currentNode.forward[i] != nil && currentNode.forward[i].key < key {
        currentNode = currentNode.forward[i]
    }
}
currentNode = currentNode.forward[0]
if currentNode != nil && currentNode.key == key {
    return currentNode
} else {
    return nil
}

}

Ce qui précède sont les principales fonctions requises pour implémenter des listes de sauts. De plus, une structure SkipList doit être implémentée, qui contient certains attributs de la liste de sauts, tels que le nœud principal, la profondeur maximale, etc.

Conclusion

La table de saut est une structure de données efficace qui peut implémenter des opérations d'insertion, de suppression et de recherche avec une complexité temporelle moyenne O(log n). Le langage Golang fournit une syntaxe relativement conviviale et une bibliothèque standard, il est donc relativement simple d'implémenter des tables de sauts à l'aide du langage Golang. En étudiant cet article, je pense que les lecteurs auront non seulement une compréhension plus approfondie des sauts de tables, mais maîtriseront également la méthode d'implémentation des sauts de tables en langage Golang.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!