本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種多層鏈接分離的skiplist構(gòu)造方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

跳躍表skiplist是一種隨機(jī)化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，基于并聯(lián)的有序鏈表，其搜索的時(shí)間復(fù)雜度為O(logn)，n為skiplist中的元素個(gè)數(shù)。skiplist以其實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、快速高效而被廣泛應(yīng)用于鍵值存儲(chǔ)系統(tǒng)或內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，如redis、leveldb等。

相比有序單鏈表，skiplist查找效率隨skiplist容量呈對(duì)數(shù)增長(zhǎng)，性能遠(yuǎn)超過(guò)有序單鏈表的線性擴(kuò)展性能，雖然典型的樹結(jié)構(gòu)，如二叉有序樹(Binary Search Tree，BST)亦可達(dá)到skiplist的查找、插入效率，但是維持樹的平衡需要進(jìn)行復(fù)雜的操作，如平衡二叉樹(Balanced Binary Tree，AVL)、紅黑樹(Red Black Tree，RBT)的插入操作需要定位元素位置、插入元素、以及旋轉(zhuǎn)，其中后續(xù)的旋轉(zhuǎn)操作用于保證樹的平衡，不至于樹的結(jié)構(gòu)退化成有序單鏈表，由于該操作視插入元素的位置來(lái)決定如何調(diào)整鏈接關(guān)系導(dǎo)致樹的結(jié)構(gòu)的分析以及維持變得非常復(fù)雜。

skiplist構(gòu)造的典型實(shí)現(xiàn)包括初始化和插入兩個(gè)階段，其中，在skiplist初始化階段定義skiplist的高度閾值，確定節(jié)點(diǎn)高度增長(zhǎng)的概率因子p以及構(gòu)造頭節(jié)點(diǎn)；在插入階段，按照特定的方案將元素封裝成節(jié)點(diǎn)按元素非遞減的順序插入到skiplist，同時(shí)保證從底層到頂層各層鏈表的節(jié)點(diǎn)數(shù)目按照概率因子p等比遞減。

現(xiàn)有的skiplist構(gòu)造方案主要包括兩種，其一，隨機(jī)構(gòu)造方案，即每次隨機(jī)生成節(jié)點(diǎn)高度，然后將節(jié)點(diǎn)插入鏈表，由于待插節(jié)點(diǎn)的高度及大小在插入之前是隨機(jī)的，故這種情況會(huì)導(dǎo)致構(gòu)造的skiplist相鄰層的節(jié)點(diǎn)分布不能嚴(yán)格符合概率比，存在位于高層鏈表的節(jié)點(diǎn)極其稀少，與低層的概率比嚴(yán)重偏離概率因子p的最壞情形，同時(shí)無(wú)法保證各層鏈表中節(jié)點(diǎn)的跨度均勻；其二，確定性構(gòu)造方案，每次插入都根據(jù)固定算法對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行重構(gòu)，從而保證skiplist結(jié)構(gòu)均勻，以及高度和跨度最優(yōu)化，但是重構(gòu)需要較長(zhǎng)時(shí)間而且過(guò)程中整個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)被鎖住，導(dǎo)致并行性能差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種多層鏈接分離的skiplist構(gòu)造方法及系統(tǒng)，將插入操作過(guò)程中的多層有序鏈表鏈接開銷分?jǐn)偟讲檎也僮鬟^(guò)程的各個(gè)有序單鏈表插入鏈接過(guò)程中，相比skiplist的隨機(jī)構(gòu)造方案，僅在各層查找中對(duì)滿足跨度要求的節(jié)點(diǎn)增加高度，即將節(jié)點(diǎn)鏈接到比當(dāng)前節(jié)點(diǎn)高度更高一層的鏈表中，單個(gè)元素的鏈接操作時(shí)間開銷為O(1)，而插入操作只需將元素插入到底層有序單鏈表中，降低了多層鏈表間的耦合關(guān)系，從而提高skiplist的并發(fā)插入性能；此外，相比skiplist的確定性構(gòu)造方案，插入元素后無(wú)需為了完善skiplist而重構(gòu)整個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，從而避免重構(gòu)skiplist導(dǎo)致的skiplist不可用的情形發(fā)生。由此解決現(xiàn)有skiplist構(gòu)造方案中，隨機(jī)構(gòu)造方案構(gòu)造的skiplist相鄰層的節(jié)點(diǎn)分布不能嚴(yán)格符合概率比、無(wú)法保證各層鏈表中節(jié)點(diǎn)的跨度均勻以及確定性構(gòu)造方案需要對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行重構(gòu)的技術(shù)問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種多層鏈接分離的skiplist構(gòu)造方法，包括：

(1)單個(gè)元素的查詢，其子步驟為：

(1-1)設(shè)置當(dāng)前掃描的層次為skiplist當(dāng)前的最大高度，初始化計(jì)步器值為0，將當(dāng)前所處的位置記為掃描點(diǎn)，將當(dāng)前掃描的層次記為掃描層，將當(dāng)前掃描的單鏈表記為掃描鏈；

(1-2)從當(dāng)前掃描的單鏈表開始按前進(jìn)指針的方向掃描，判斷待插入的目標(biāo)元素與掃描點(diǎn)處的元素的大小關(guān)系，若掃描點(diǎn)處的元素與目標(biāo)元素相等，則返回，結(jié)束本次單個(gè)元素的插入操作，繼續(xù)下一個(gè)元素的插入操作，若掃描點(diǎn)處的元素小于目標(biāo)元素，則執(zhí)行步驟(1-3)，若掃描點(diǎn)處的元素大于目標(biāo)元素，則執(zhí)行步驟(1-4)；

(1-3)計(jì)步器增加1，并判斷計(jì)步器中的計(jì)數(shù)值是否達(dá)到預(yù)設(shè)值，其中，預(yù)設(shè)值為概率因子p的倒數(shù)，若計(jì)步器的計(jì)數(shù)值達(dá)到預(yù)設(shè)值，則將掃描點(diǎn)處的節(jié)點(diǎn)高度增加1，即將該掃描點(diǎn)處的節(jié)點(diǎn)鏈接到掃描層的上面一層的鏈表中，同時(shí)計(jì)步器置0，掃描點(diǎn)向前移動(dòng)，若計(jì)步器的計(jì)數(shù)值沒(méi)有達(dá)到預(yù)設(shè)值，則執(zhí)行步驟(1-2)；

(1-4)判斷當(dāng)前掃描的層次是否為最底層，若是最底層，則返回掃描點(diǎn)的后退一個(gè)位置，并記為插入點(diǎn)，若不是最底層，則將掃描點(diǎn)后退一步，掃描層下移一層，從后退之后的掃描點(diǎn)處的節(jié)點(diǎn)開始，轉(zhuǎn)至執(zhí)行步驟(1-2)；

(2)單個(gè)元素插入：若skiplist中不存在目標(biāo)元素，則在最底層的有序單鏈表中將該目標(biāo)元素插入到步驟(1)返回的插入點(diǎn)之后，且將節(jié)點(diǎn)高度設(shè)為1。

優(yōu)選地，在步驟(1)之前，所述方法還包括：設(shè)置概率因子p和skiplist節(jié)點(diǎn)所能達(dá)到的高度閥值；分配skiplist對(duì)象，skiplist具有當(dāng)前高度和頭結(jié)點(diǎn)兩個(gè)屬性，并初始化頭結(jié)點(diǎn)，以高度閥值作為頭節(jié)點(diǎn)的高度，分配前進(jìn)鏈接指針數(shù)組，指針數(shù)組的每個(gè)元素指向空指針。

按照本發(fā)明的另一方面，提供了一種多層鏈接分離的skiplist構(gòu)造系統(tǒng)，包括：

查詢模塊，用于單個(gè)元素的查詢，其包括的子模塊為：

設(shè)置模塊，用于設(shè)置當(dāng)前掃描的層次為skiplist當(dāng)前的最大高度，初始化計(jì)步器值為0，將當(dāng)前所處的位置記為掃描點(diǎn)，將當(dāng)前掃描的層次記為掃描層，將當(dāng)前掃描的單鏈表記為掃描鏈；

第一掃描模塊，用于從當(dāng)前掃描的單鏈表開始按前進(jìn)指針的方向掃描，判斷待插入的目標(biāo)元素與掃描點(diǎn)處的元素的大小關(guān)系，若掃描點(diǎn)處的元素與目標(biāo)元素相等，則返回，結(jié)束本次單個(gè)元素的插入操作，繼續(xù)下一個(gè)元素的插入操作，若掃描點(diǎn)處的元素小于目標(biāo)元素，則進(jìn)入所述第二掃描模塊，若掃描點(diǎn)處的元素大于目標(biāo)元素，則進(jìn)入所述第三掃描模塊；

第二掃描模塊，用于在掃描點(diǎn)處的元素小于目標(biāo)元素時(shí)，將計(jì)步器增加1，并判斷計(jì)步器中的計(jì)數(shù)值是否達(dá)到預(yù)設(shè)值，其中，預(yù)設(shè)值為概率因子p的倒數(shù)，若計(jì)步器的計(jì)數(shù)值達(dá)到預(yù)設(shè)值，則將掃描點(diǎn)處的節(jié)點(diǎn)高度增加1，即將該掃描點(diǎn)處的節(jié)點(diǎn)鏈接到掃描層的上面一層的鏈表中，同時(shí)計(jì)步器置0，掃描點(diǎn)向前移動(dòng)，若計(jì)步器的計(jì)數(shù)值沒(méi)有達(dá)到預(yù)設(shè)值，則返回所述第一掃描模塊；

第三掃描模塊，用于在掃描點(diǎn)處的元素大于目標(biāo)元素時(shí)，判斷當(dāng)前掃描的層次是否為最底層，若是最底層，則返回掃描點(diǎn)的后退一個(gè)位置，并記為插入點(diǎn)，若不是最底層，則將掃描點(diǎn)后退一步，掃描層下移一層，從后退之后的掃描點(diǎn)處的節(jié)點(diǎn)開始，轉(zhuǎn)至所述第一掃描模塊；

元素插入模塊，用于在skiplist中不存在目標(biāo)元素時(shí)，在最底層的有序單鏈表中將該目標(biāo)元素插入到所述查詢模塊返回的插入點(diǎn)之后，且將節(jié)點(diǎn)高度設(shè)為1。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括：

初始化模塊，用于設(shè)置概率因子p和skiplist節(jié)點(diǎn)所能達(dá)到的高度閥值；分配skiplist對(duì)象，skiplist具有當(dāng)前高度和頭結(jié)點(diǎn)兩個(gè)屬性，并初始化頭結(jié)點(diǎn)，以高度閥值作為頭節(jié)點(diǎn)的高度，分配前進(jìn)鏈接指針數(shù)組，指針數(shù)組的每個(gè)元素指向空指針。

總體而言，通過(guò)本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要有以下的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明提供的這種基于多層鏈接分離的新的跳表構(gòu)造方法，通過(guò)在查找過(guò)程中判斷計(jì)步器達(dá)到步長(zhǎng)1/p來(lái)長(zhǎng)高滿足條件的節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)skiplist的相鄰兩層節(jié)點(diǎn)數(shù)目比例為p，保證skiplist的隨機(jī)性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的完整性；

(2)本發(fā)明所描述的跳表，其創(chuàng)建索引節(jié)點(diǎn)的操作被放在搜索過(guò)程中。需要注意的是，不限于插入操作所涉及的搜索。任何搜索過(guò)程都可以應(yīng)用所提出的“檢查并創(chuàng)建索引節(jié)點(diǎn)”方法。

(3)相比隨機(jī)構(gòu)造方案的查找過(guò)程，本發(fā)明提供的方案中，盡管新的skiplist的元素查找過(guò)程會(huì)在每層的掃描過(guò)程中增加單鏈表的鏈接操作，但是一次節(jié)點(diǎn)長(zhǎng)高操作只涉及兩次指針的賦值操作，時(shí)間開銷為O(1)，幾乎能忽略不計(jì)；然而，隨機(jī)構(gòu)造方案的查找過(guò)程需要為插入節(jié)點(diǎn)保存查找路徑，即插入元素節(jié)點(diǎn)的前驅(qū)指針數(shù)組，而本發(fā)明提供的skiplist的查找過(guò)程卻無(wú)此特殊要求，只需返回底層單鏈表的插入點(diǎn)即可；

(4)相比隨機(jī)構(gòu)造方案的插入開銷為skiplist的平均高度，即O(logn)，n為skiplist中元素的個(gè)數(shù)，本發(fā)明提供的skiplist的插入過(guò)程僅涉及單鏈表特定插入點(diǎn)的插入操作，時(shí)間開銷為O(1)；

(5)相比確定性構(gòu)造方法，本發(fā)明提供的skiplist的構(gòu)造方案在插入節(jié)點(diǎn)后，無(wú)需調(diào)整整個(gè)skiplist結(jié)構(gòu)，從而節(jié)省重構(gòu)skiplist操作的時(shí)間開銷。

附圖說(shuō)明

圖1為skiplist數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種多層鏈接分離的skiplist構(gòu)造方法的流程圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種單個(gè)元素查找過(guò)程的流程圖；

圖4(a)為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種插入新元素之前的skiplist數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4(b)為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種向skiplist中插入新元素的流程圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種多層鏈接分離的skiplist構(gòu)造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

以下首先就本發(fā)明所涉及的技術(shù)術(shù)語(yǔ)進(jìn)行解釋和說(shuō)明：

如圖1所示，skiplist表示一種隨機(jī)化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，基于并聯(lián)的鏈表，其搜索的時(shí)間復(fù)雜度為O(log n)，n為skiplist中元素的個(gè)數(shù)；跳表是對(duì)有序的鏈表以隨機(jī)高度的方式增加附加的前進(jìn)鏈接，所以在列表中的查找可以快速的跳過(guò)部分列表。

如圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種多層鏈接分離的skiplist構(gòu)造方法的流程圖，在圖2所示的方法中，包括以下步驟：

(1)單個(gè)元素的查詢，其子步驟為：

(1-1)設(shè)置當(dāng)前掃描的層次為skiplist當(dāng)前的最大高度，初始化計(jì)步器值為0，將當(dāng)前所處的位置記為掃描點(diǎn)，將當(dāng)前掃描的層次記為掃描層，將當(dāng)前掃描的單鏈表記為掃描鏈；

(1-2)從當(dāng)前掃描的單鏈表開始按前進(jìn)指針的方向掃描，判斷待插入的目標(biāo)元素與掃描點(diǎn)處的元素的大小關(guān)系，若掃描點(diǎn)處的元素與目標(biāo)元素相等，則返回，結(jié)束本次單個(gè)元素的插入操作，繼續(xù)下一個(gè)元素的插入操作，若掃描點(diǎn)處的元素小于目標(biāo)元素，則執(zhí)行步驟(1-3)，若掃描點(diǎn)處的元素大于目標(biāo)元素，則執(zhí)行步驟(1-4)；

(1-3)計(jì)步器增加1，并判斷計(jì)步器中的計(jì)數(shù)值是否達(dá)到預(yù)設(shè)值，其中，預(yù)設(shè)值為概率因子p的倒數(shù)，若計(jì)步器的計(jì)數(shù)值達(dá)到預(yù)設(shè)值，則將掃描點(diǎn)處的節(jié)點(diǎn)高度增加1，即將該掃描點(diǎn)處的節(jié)點(diǎn)鏈接到掃描層的上面一層的鏈表中，同時(shí)計(jì)步器置0，掃描點(diǎn)向前移動(dòng)，若計(jì)步器的計(jì)數(shù)值沒(méi)有達(dá)到預(yù)設(shè)值，則執(zhí)行步驟(1-2)；

(1-4)判斷當(dāng)前掃描的層次是否為最底層，若是最底層，則返回掃描點(diǎn)的后退一個(gè)位置，并記為插入點(diǎn)，若不是最底層，則將掃描點(diǎn)后退一步，掃描層下移一層，從后退之后的掃描點(diǎn)處的節(jié)點(diǎn)開始，轉(zhuǎn)至執(zhí)行步驟(1-2)。

參考圖3所示，為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種單個(gè)元素查找過(guò)程的流程圖。通過(guò)圖3所示的查詢操作，單個(gè)元素的查詢操作過(guò)程將滿足預(yù)設(shè)值的節(jié)點(diǎn)長(zhǎng)高，來(lái)滿足跳表節(jié)點(diǎn)概率因子為p的隨機(jī)性高度要求，完善跳表各層節(jié)點(diǎn)的概率比，提高后續(xù)元素的查找性能。

(2)單個(gè)元素插入：若skiplist中不存在目標(biāo)元素，則在最底層的有序單鏈表中將該目標(biāo)元素插入到步驟(1)返回的插入點(diǎn)之后，且將節(jié)點(diǎn)高度設(shè)為1。

通過(guò)上述單個(gè)元素的插入操作，單個(gè)元素的插入相比典型的skiplist插入操作，減少節(jié)點(diǎn)高度的隨機(jī)生成過(guò)程和該節(jié)點(diǎn)在多層有序單鏈表的鏈接過(guò)程，從而大大提高元素的插入性能。

優(yōu)選地，在步驟(1)之前，還包括初始化操作：

設(shè)置概率因子p和skiplist節(jié)點(diǎn)所能達(dá)到的高度閥值；分配skiplist對(duì)象，skiplist具有當(dāng)前高度和頭結(jié)點(diǎn)兩個(gè)屬性，并初始化頭結(jié)點(diǎn)，以高度閥值作為頭節(jié)點(diǎn)的高度，分配前進(jìn)鏈接指針數(shù)組，指針數(shù)組的每個(gè)元素指向空指針。

為了便于對(duì)本發(fā)明提出的一種多層鏈接分離的skiplist構(gòu)造方法的理解，以下結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明提供的skiplist構(gòu)造方法，在本實(shí)施例中，設(shè)置概率因子P為0.5，高度閾值為5，skiplist中含有元素1、4、5、7、11、13、17，依次向skiplist中插入14的流程如圖4所示，具體包括如下步驟：

(1)插入元素14的查找過(guò)程，包括如下子步驟：

(1.1)設(shè)置掃描層為skiplist當(dāng)前的最大高度3，初始化計(jì)步器的值為0，從頭結(jié)點(diǎn)head開始順著前進(jìn)方向進(jìn)行掃描；

(1.2)首先，掃描點(diǎn)位于元素為4的節(jié)點(diǎn)處，14比4大，計(jì)步器增加1變?yōu)?，判斷計(jì)數(shù)器的值未達(dá)到1/p；

(1.3)掃描點(diǎn)順著前進(jìn)方向移向下一個(gè)位置，即空指針NIL，后退一個(gè)位置，即回到元素為4的節(jié)點(diǎn)位置；

(1.4)判斷掃描層高度為3，未達(dá)到底層，故掃描層下移一層，位于第2層；

(1.5)掃描點(diǎn)順著前進(jìn)方向移向下一個(gè)位置，即到達(dá)元素為7的位置，判斷14比7大，計(jì)步器增加1變?yōu)?，判斷計(jì)數(shù)器的值達(dá)到預(yù)設(shè)值1/p；

(1.6)長(zhǎng)高元素為7的節(jié)點(diǎn)，同時(shí)將計(jì)步器置為0；

(1.7)掃描點(diǎn)順著前進(jìn)方向移向下一個(gè)位置，即空指針NIL，后退一個(gè)位置，即回到元素為7的節(jié)點(diǎn)位置；

(1.8)判斷掃描層高度為2，未達(dá)到底層，故掃描層下移一層，位于第1層，即底層；

(1.9)同理，掃描點(diǎn)依次經(jīng)過(guò)元素為11、13的節(jié)點(diǎn)，在元素為13的節(jié)點(diǎn)處，判斷計(jì)步器達(dá)到1/p，故長(zhǎng)高元素為13的節(jié)點(diǎn)，計(jì)步器置為0；

(1.10)掃描點(diǎn)順著前進(jìn)方向移向下一個(gè)位置，到達(dá)元素為17的位置，判斷17比14大，判斷掃描層已經(jīng)到達(dá)底層，掃描點(diǎn)后退一步到達(dá)元素為13的節(jié)點(diǎn)處，返回掃描點(diǎn)的位置；

(2)插入元素14的過(guò)程包括如下子步驟：

在底層有序單鏈表中，將元素為14的節(jié)點(diǎn)插入到步驟(1)返回的位置后面；插入元素14過(guò)程結(jié)束。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種多層鏈接分離的skiplist構(gòu)造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，在圖5所示的系統(tǒng)中包括：查詢模塊以及元素插入模塊；

上述查詢模塊包括：設(shè)置模塊、第一掃描模塊、第二掃描模塊以及第三掃描模塊：

上述設(shè)置模塊，用于設(shè)置當(dāng)前掃描的層次為skiplist當(dāng)前的最大高度，初始化計(jì)步器值為0，將當(dāng)前所處的位置記為掃描點(diǎn)，將當(dāng)前掃描的層次記為掃描層，將當(dāng)前掃描的單鏈表記為掃描鏈；

上述第一掃描模塊，用于從當(dāng)前掃描的單鏈表開始按前進(jìn)指針的方向掃描，判斷待插入的目標(biāo)元素與掃描點(diǎn)處的元素的大小關(guān)系，若掃描點(diǎn)處的元素與目標(biāo)元素相等，則返回，結(jié)束本次單個(gè)元素的插入操作，繼續(xù)下一個(gè)元素的插入操作，若掃描點(diǎn)處的元素小于目標(biāo)元素，則進(jìn)入所述第二掃描模塊，若掃描點(diǎn)處的元素大于目標(biāo)元素，則進(jìn)入所述第三掃描模塊；

上述第二掃描模塊，用于在掃描點(diǎn)處的元素小于目標(biāo)元素時(shí)，將計(jì)步器增加1，并判斷計(jì)步器中的計(jì)數(shù)值是否達(dá)到預(yù)設(shè)值，其中，預(yù)設(shè)值為概率因子p的倒數(shù)，若計(jì)步器的計(jì)數(shù)值達(dá)到預(yù)設(shè)值，則將掃描點(diǎn)處的節(jié)點(diǎn)高度增加1，即將該掃描點(diǎn)處的節(jié)點(diǎn)鏈接到掃描層的上面一層的鏈表中，同時(shí)計(jì)步器置0，掃描點(diǎn)向前移動(dòng)，若計(jì)步器的計(jì)數(shù)值沒(méi)有達(dá)到預(yù)設(shè)值，則返回所述第一掃描模塊；

上述第三掃描模塊，用于在掃描點(diǎn)處的元素大于目標(biāo)元素時(shí)，判斷當(dāng)前掃描的層次是否為最底層，若是最底層，則返回掃描點(diǎn)的后退一個(gè)位置，并記為插入點(diǎn)，若不是最底層，則將掃描點(diǎn)后退一步，掃描層下移一層，從后退之后的掃描點(diǎn)處的節(jié)點(diǎn)開始，轉(zhuǎn)至所述第一掃描模塊；

上述元素插入模塊，用于在skiplist中不存在目標(biāo)元素時(shí)，在最底層的有序單鏈表中將該目標(biāo)元素插入到所述查詢模塊返回的插入點(diǎn)之后，且將節(jié)點(diǎn)高度設(shè)為1。

優(yōu)選地，在圖5所示的系統(tǒng)中還包括：

初始化模塊，用于設(shè)置概率因子p和skiplist節(jié)點(diǎn)所能達(dá)到的高度閥值；分配skiplist對(duì)象，skiplist具有當(dāng)前高度和頭結(jié)點(diǎn)兩個(gè)屬性，并初始化頭結(jié)點(diǎn)，以高度閥值作為頭節(jié)點(diǎn)的高度，分配前進(jìn)鏈接指針數(shù)組，指針數(shù)組的每個(gè)元素指向空指針。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。