redis核心数据结构——跳表项目设计与实现(跳表结构插入数据、删除数据、展示数据)

数据的插入

首先来看需求

你的任务是实现 SkipList 类中搜索节点和插入节点的成员函数。 

插入节点成员函数签名:int insert_element(const K key, const V value) 

向跳表中插入一对数据,如果跳表中已存在该键值对,则不做任何操作,返回 1,如果不存在该键值对,则将该键值对插入到跳表中,返回 0。 

参数说明: K key:键; V value:值。 

搜索节点成员函数签名:bool search_element(K key)

在跳表中查询键值为 key 的键值对,如果跳表中已存在该键值对,则返回 true,否则返回 false。

参数说明: K key:键。

跳表的插入其实和链表插入差不多,不同之处就在于每一层都需要插入,查找也是一样,每一层都要进行查找。这两个操作其实不难,难的是数组越界问题的排查,主要是之前写的那篇文章里,节点构造函数中需要给forwards数组分配动态内存。

因为这个改了半天。

template <typename K, typename V>
Node<K, V>::Node(const K k, const V v, int level) {this->key = k;this->value = v;this->node_level = level;this->forward = new Node<K, V> *[level + 1];memset(this->forward, 0, sizeof(Node<K, V> *) * (level + 1));
};

另外就是每次创建新节点时需要随机分配层数,加上一开始用两个变量分别记录最大层数和当前层数,分配后该层数不能超过最大层数,且如果大于当前层数,需要将当前层数进行更新。

代码如下:

#include<stdlib.h>
#include <iostream>
#include <cstring>template<typename K, typename V>
class Node {
private:K key;V val;int node_level;public:Node** forwards;public:Node(K inkey, V value, int level): key(inkey), val(value), node_level(level),forwards(nullptr) {this->forwards = new Node<K, V>*[node_level+1];memset(this->forwards, 0, sizeof(Node<K,V>*)*(node_level+1));}~Node(){delete forwards;};K getKey() const {return key;}V get_value() const {return val;}int getLevel() const {return node_level;}void set_value(V value) {val = value;}};template<typename K, typename V>
class SkipList {
private:Node<K,V>* HeadNode = nullptr;int _maxlevel = 0;int temp_level = 0;
public:SkipList(int maxlevel = 500) {_maxlevel = maxlevel;HeadNode = new Node<K, V>(K(),V(),maxlevel);}~SkipList() { delete HeadNode; _maxlevel = 0; temp_level = 0; }int getRandomLevel() {srand((int)time(0));int k = 1;while (rand() % 2) {k++;}k = (k < _maxlevel) ? k : _maxlevel;return k;}int insert_element(const K key, const V value) {int flag = 0;Node<K,V>* cur = HeadNode;int curlevel = temp_level;while (curlevel) {cur = HeadNode;while (cur) {if (cur->getKey() == key) {flag = 1;cur->set_value(value);}cur = cur->forwards[curlevel]; }curlevel--;}if (flag == 1) return 1;Node<K, V>* newNode = new Node<K,V>(key, value, getRandomLevel());if (temp_level < newNode->getLevel()) temp_level = newNode->getLevel();curlevel = newNode->getLevel();while (curlevel) {Node<K,V>* prev = HeadNode;cur = HeadNode->forwards[curlevel];while (cur) {if (cur->getKey() > newNode->getKey()) {prev->forwards[curlevel] = newNode;newNode->forwards[curlevel] = cur;break;} cur = cur->forwards[curlevel];prev = prev->forwards[curlevel];}   if (!cur)prev->forwards[curlevel] = newNode;curlevel--;}return 0;}bool search_element(K key) {Node<K,V>* cur = HeadNode;int curlevel = temp_level;while (curlevel) {cur = HeadNode->forwards[curlevel];while (cur) {if (cur->getKey() == key) return true;cur = cur->forwards[curlevel]; }curlevel--;}return false;}
};int main() {SkipList<int, int> mySkipList;int n, m;std::cin >> n >> m;while (n--) {int k, v, r;std::cin >> k >> v;r = mySkipList.insert_element(k,v);if (r == 0) std::cout << "Insert Success" << std::endl;else std::cout << "Insert Failed" << std::endl;}while (m--) {int k;std::cin >> k;if (mySkipList.search_element(k)) std::cout << "Search Success" << std::endl;else std::cout << "Search Failed" << std::endl;}
}

数据的删除

先来看下需求:

你的任务是实现 SkipList 类中删除节点成员函数。

成员函数签名:delete_element(K key)

此成员函数需要从跳表中删除键为 key 的节点。如果该键存在,则删除对应的节点;如果不存在,则不进行任何操作。

参数说明: K key:要删除的元素的键,其中 K 是键的类型。

思路和单纯的链表删除差不多

实现函数代码如下:

void delete_element(K key) {Node<K,V>* cur = HeadNode;int curlevel = temp_level;while (curlevel) {Node<K,V>* prev = HeadNode;cur = HeadNode->forwards[curlevel];while (cur) {if (cur->getKey() == key) {prev->forwards[curlevel] = cur->forwards[curlevel];break;}cur = cur->forwards[curlevel];prev = prev->forwards[curlevel];}curlevel--;}}

数据的展示

首先来看下需求:

你的任务是实现 SkipList 类中的打印跳表的成员函数。 

成员函数签名:void display_list() 此成员函数专门负责按照层次结构将跳表的内容输出到控制台。 

输出格式如下所述: 

  • 从最顶层开始,逐层向下打印跳表的索引链 
  • 每一层的打印输出首先标注该层的级别,接着依次打印该层上每个节点的键值对 
  • 每个键值对以键:值的形式表示,键值对之间使用;分隔,确保信息的清晰可读 
  • 每个层级的所有键值对信息占据一行,以便于视觉上的层次区分 
输出格式示例:

Level 1: 1:3;3:5; 

Level 0: 1:3;2:4;3:5;

三部分整合后代码如下:

#include<stdlib.h>
#include <iostream>
#include <cstring>template<typename K, typename V>
class Node {
private:K key;V val;int node_level;public:Node** forwards;public:Node(K inkey, V value, int level): key(inkey), val(value), node_level(level),forwards(nullptr) {this->forwards = new Node<K, V>*[node_level+1];memset(this->forwards, 0, sizeof(Node<K,V>*)*(node_level+1));}~Node(){delete forwards;};K getKey() const {return key;}V get_value() const {return val;}int getLevel() const {return node_level;}void set_value(V value) {val = value;}};template<typename K, typename V>
class SkipList {
private:Node<K,V>* HeadNode = nullptr;int _maxlevel = 0;int temp_level = 0;
public:SkipList(int maxlevel = 500) {_maxlevel = maxlevel;HeadNode = new Node<K, V>(K(),V(),maxlevel);}~SkipList() { delete HeadNode; _maxlevel = 0; temp_level = 0; }int getRandomLevel() {srand((int)time(0));int k = 1;while (rand() % 2) {k++;}k = (k < _maxlevel) ? k : _maxlevel;return k;}int insert_element(const K key, const V value) {int flag = 0;Node<K,V>* cur = HeadNode;int curlevel = temp_level;while (curlevel) {cur = HeadNode;while (cur) {if (cur->getKey() == key) {flag = 1;cur->set_value(value);}cur = cur->forwards[curlevel]; }curlevel--;}if (flag == 1) return 1;Node<K, V>* newNode = new Node<K,V>(key, value, getRandomLevel());if (temp_level < newNode->getLevel()) temp_level = newNode->getLevel();curlevel = newNode->getLevel();while (curlevel) {Node<K,V>* prev = HeadNode;cur = HeadNode->forwards[curlevel];while (cur) {if (cur->getKey() > newNode->getKey()) {prev->forwards[curlevel] = newNode;newNode->forwards[curlevel] = cur;break;} cur = cur->forwards[curlevel];prev = prev->forwards[curlevel];}   if (!cur)prev->forwards[curlevel] = newNode;curlevel--;}return 0;}bool search_element(K key) {Node<K,V>* cur = HeadNode;int curlevel = temp_level;while (curlevel) {cur = HeadNode->forwards[curlevel];while (cur) {if (cur->getKey() == key) return true;cur = cur->forwards[curlevel]; }curlevel--;}return false;}void delete_element(K key) {Node<K,V>* cur = HeadNode;int curlevel = temp_level;while (curlevel) {Node<K,V>* prev = HeadNode;cur = HeadNode->forwards[curlevel];while (cur) {if (cur->getKey() == key) {prev->forwards[curlevel] = cur->forwards[curlevel];break;}cur = cur->forwards[curlevel];prev = prev->forwards[curlevel];}curlevel--;}}void print() {Node<K,V>* cur = HeadNode;int curlevel = temp_level;while (curlevel) {cur = HeadNode->forwards[curlevel];std::cout << "Level " << curlevel-1 << ": ";while (cur) {std::cout << cur->getKey() << ":" << cur->get_value() << ';';cur = cur->forwards[curlevel];}std::cout << std::endl;curlevel--;}}
};int main() {SkipList<int, int> mySkipList;int n,k,m;std::cin >> n >> k >> m;while (n--) {int key, v, r;std::cin >> key >> v;r = mySkipList.insert_element(key,v);if (r == 0) std::cout << "Insert Success" << std::endl;else std::cout << "Insert Failed" << std::endl;}while (k--) {int key;std::cin >> key;mySkipList.delete_element(key);}while (m--) {int k;std::cin >> k;if (mySkipList.search_element(k)) std::cout << "Search Success" << std::endl;else std::cout << "Search Failed" << std::endl;}mySkipList.print();
}

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/bicheng/5726.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

linux 光驱(光盘)安装

文章目录 自带 YUM 库创建 repo创建文件夹挂载光驱开机自启动挂载安装软件YUM 安装RPM 安装 自带 YUM 库 ls /etc/yum.repos.d创建 repo vim /etc/yum.repo.d/demo.repo // 编写 repo 相关配置 [demo] namedemo baseurlfile:///mnt/cdrom gpkcheck0创建文件夹挂载光驱 /dev/…

Vue中数据双向绑定的原理与流程

目录 引言 一、MVVM 架构 二、数据双向绑定的原理 1.Observer&#xff08;观察者&#xff09; 2.Dep&#xff08;依赖收集器&#xff09; 3.Watcher&#xff08;观察者&#xff09; 三、数据双向绑定的流程 引言 Vue.js 是一个流行的前端 JavaScript 框架&#xff0c;它以…

【沉淀之华】从0到1实现用户推荐 - 实时特征系统构建,包含特征计算,特征存储,特征查询,特征补偿超详细思路分享

文章目录 背景介绍设计初衷基本概念 技术架构"四高"特征存储特征计算特征查询特征补偿 技术难点Q&A彩蛋 背景介绍 设计初衷 作为用户推荐系统的支撑系统之一&#xff1a;用户实时特征系统有着举足轻重的重要&#xff0c;甚至说它是一起推荐行为触发的必要条件。…

objdump 输出格式解析

objdump 输出格式解析 文章主要翻译自https://www.man7.org/linux/man-pages/man1/objdump.1.html&#xff0c;为提高工作效率翻译借助了AI工具&#xff0c;并进行简单修改 一、objdump 选项 1. -t --syms 打印文件的符号表 另外一种常见的输出格式&#xff0c;通常出现在基…

c#word文档:3.向Word文档中插入表格/4.读取Word文档中表格

--向Word文档中插入表格-- &#xff08;1&#xff09;在OfficeOperator项目的WordOperator类中定义向Word文档插入换页的函数NewPage &#xff08;2&#xff09;在WordOperator类中定义向Word文档插入表格的函数InsertTable using Microsoft.Office.Interop.Word;// 引入Mic…

Ajax从入门到精通

AJAX无刷新交互 目录&#xff08;单击跳转对应目录&#xff09; 1.初步认识AJAX............................................................ 1 1.1AJAX原理和优点...................................................... 1 1.2实际使用..................................…

探索APP内测分发的全过程(APP开发)

什么是APP内测分发探索APP内测分发的全过程&#xff1f; APP内测分发是在应用程序开发过程中探索APP内测分发的全过程&#xff0c;开发者将应用程序的测试版或预发布版分发给特定用户进行测试、反馈和评估的一种方式。这是一个非常重要的环节&#xff0c;可以有效地提高应用的…

【右一的实操记录】全导航,持续更新...

文章目录 &#x1f4da;大数据管理与分析【实验】&#x1f4da;数据结构【实验】&#x1f4da;机器学习【实验】&#x1f4da;大数据安全【实验】&#x1f4da;信息检索【实验】&#x1f4da;爬虫【小实践】&#x1f4da;AIGC&#x1f4da;杂货铺 大部分是和电子笔记对应的实验…

详解SDRAM基本原理以及FPGA实现读写控制

文章目录 一、SDRAM简介二、SDRAM存取结构以及原理2.1 BANK以及存储单元结构2.2 功能框图2.3 SDRAM速度等级以及容量计算 三、SDRAM操作命令3.1 禁止命令&#xff1a; 4b1xxx3.2 空操作命令&#xff1a;4b01113.3 激活命令&#xff1a;4b00113.4 读命令&#xff1a;4b01013.5 写…

mac如何打开exe文件?如何mac运行exe文件 如何在Mac上打开/修复/恢复DMG文件

在macOS系统中&#xff0c;无法直接运行Windows系统中的.exe文件&#xff0c;因为macOS和Windows使用的是不同的操作系统。然而&#xff0c;有时我们仍然需要运行.exe文件&#xff0c;比如某些软件只有Windows版本&#xff0c;或者我们需要在macOS系统中运行Windows程序。 虽然…

如何安全的使用密码登录账号(在不知道密码的情况下)

首先&#xff0c;需要用到的这个工具&#xff1a; 度娘网盘 提取码&#xff1a;qwu2 蓝奏云 提取码&#xff1a;2r1z 1、打开工具&#xff0c;进入账号密码模块&#xff0c;如图 2、看到鼠标移动到密码那一栏有提示&#xff0c;按住Ctrl或者Alt点击或者双击就能复制内容&…

初识Vue-组件化开发(详解各个组件)

目录 一、组件介绍 1.概念 2.特点 3.作用 4.应用 5.分类 二、组件语法 1.定义挂载vue应用 2.注册全局组件 实例 1.自定义组件 2.计数器 3.组件的复用 4.局部组件 实例 5.Prop 6.动态Prop 7.Prop 验证 三、创建组件的关键概念和语法 1. 组件定义 2. 组件选…

mybatis批量保存工具类实用

一、代码 import org.apache.ibatis.session.ExecutorType; import org.apache.ibatis.session.SqlSession; import org.apache.ibatis.session.SqlSessionFactory; import org.slf4j.Logger; import org.slf4j.LoggerFactory; import org.springframework.jdbc.core.JdbcTemp…

正版Office-Word使用时却提示无网络连接请检查你的网络设置 然后重试

这是购买电脑时自带的已经安装好的word。看纸箱外壳有office标记&#xff0c;但是好像没有印系列号。 某天要使用。提示&#xff1a;无网络连接请检查你的网络设置。 经过网上高手的提示&#xff1a; 说要勾选勾选ssl3.0、TLS1.0、1.1、1.2。 我的截图 我电脑进去就缺1.2. …

PCIe总线-MPS MRRS RCB参数介绍(四)

1.概述 PCIe总线的存储器写请求、存储器读完成等TLP中含有数据负载&#xff0c;即Data Payload。Data Payload的长度和MPS&#xff08;Max Payload Size&#xff09;、MRRS&#xff08;Max Read Request Size&#xff09;和RCB&#xff08;Read Completion Boundary&#xff0…

PostgreSQL的pg_archivecleanup工具

PostgreSQL的pg_archivecleanup工具 pg_archivecleanup 是 PostgreSQL 中用于管理 WAL&#xff08;Write-Ahead Logging&#xff09;归档目录的工具。在使用基于归档的日志复制或持久化存储时&#xff0c;pg_archivecleanup 用来清理那些不再需要的归档日志文件&#xff0c;帮…

vue中的数据共享场景和数据共享方法总结

1、数据共享场景有哪些 页面之间共享数据&#xff1a; 不同页面之间需要共享数据时&#xff0c;可以通过 Vuex 状态管理库或路由参数等方式进行数据传递。例如&#xff0c;在路由参数中传递数据或将数据存储在 Vuex 中&#xff0c;在不同页面间进行数据交换。页面和组件之间共…

C++ 抽象机制

抽象机制 1. 虚函数 使用关键字virtual 声明的函数&#xff0c;意思是可能随后在其派生类中重新定义。 纯虚函数 在声明的末尾使用0 的函数&#xff0c;说明是纯虚函数。 抽象类 含有纯虚函数多的类称为抽象类(abstract class). 多态类型 如果一个类负责为其他一些类提供接…

unity入门——按钮点击了却无法调用函数

查阅了一番都没有解决问题&#xff0c;最后发现问题是由button的Onclick()事件绑定了代码脚本而不是游戏对象导致的。 如果Onclick()事件绑定的是代码脚本&#xff0c;则下拉框里没有函数&#xff0c;但是点击MonoScript后能手动填入函数名&#xff08;本以为这样就能实现调用…

State.initState() must be a void method without an `async` keyword错误解析

文章目录 报错问题报错的代码 错误原因解决方法解析 另外的方法 报错问题 State.initState() must be a void method without an async keyword如下图&#xff1a; 报错的代码 报错的代码如下&#xff1a; overridevoid initState() async{super.initState();await getConf…