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有序集合
日常開發經常需要對數據進行排序，針對不同的場景，採用特定的排序方法，比如：
（1）數組排序：將數值存入數組中，對數組進行冒泡、快排等排序方法，得到一個有序數組
（2）二叉搜索：構造二叉平衡樹，從根結點開始向左向右搜索，每次查找規模減半，最終找到目標節點
（3）最小根堆：同樣將數值存入數組中，對數組進行堆排序，保持最小值始終在堆頂，從而得到最小值
（4）有序鏈表：將數值存入鏈表中，保持鏈表有序，類似於數組
每一類數據結構都有其適合的場景，存在一些缺點，如下：
（1）數組排序：更新複雜度高，若插入首結點，後面所有元素都需要後移一位
（2）二叉搜索：只適合查找和更新，不能獲取排序列表
（3）最小根堆：只適合獲取最小值
（4）有序鏈表：查找複雜度高，每次都需要從頭遍歷
理想的有序集合是：
（1）查找、插入、刪除的複雜度都小於O(N)，即不需要遍歷所有結點
（2）可以獲取排序列表，以及某個結點的排名
（3）可以根據數值查找排名，也可以根據排名查找數值
跳錶（skiplist）就可以滿足這些苛刻的要求，付出的代價是增加一倍的空間消耗，典型的空間換時間。
跳錶原理
跳錶實際上是在有序鏈表的基礎上實現的，比如有數值1~10，用有序鏈表表示就是：
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
有序鏈表的缺點是每次都要從頭遍歷，比如查找9，要從1開始查找，那麼能不能跳着查找，比如1,3,5,7,9這種方式呢，增加1層鏈表：
1,3,5,7,10
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10
先從第2層開始查找，順序爲1,3,5,7，後面是10，不能繼續向右了，進入下一層，從7接着向右，找到8,9
如果數據量特別大，有幾百萬條數據，還是很慢，能不能再快點，可以的，增加層數到20層，每次從20層開始，本層查找完畢，進入下一層繼續查找。
當跳錶設置爲25層時，無論數據量有多大，查找次數穩定在50次以內，性能非常優秀。
redis的跳錶實現
redis基於自身功能需求，擴展了跳錶的功能。每個元素有name和score兩個屬性，name是元素唯一標識符，根據score排序。支持以下操作：
（1）插入name和score，name不能相同，score可以相同； 先根據score排序，若score相同，根據name排序
（2）根據name，刪除元素，獲取元素score，獲取元素rank排名
（3）獲取指定score區間的元素排序列表； 比如傳入1和5，返回1,2,3,4,5
（4）獲取指定rank區間的元素排序列表； 比如獲取前10名的元素列表
golang實現
考慮到redis跳錶的強大，用golang實現了其功能，項目地址爲：
https://github.com/throne-developer/skiplist
測試代碼：
func TestSkipListSimple(t *testing.T) {
sl := New()
sl.Insert("A", 1)
sl.Insert("B", 2)
sl.Insert("C", 3)
sl.Insert("D1", 6)
sl.Insert("D2", 6)
sl.Insert("D3", 6)
if elem := sl.Find("D1"); elem != nil {
fmt.Println("Find D1, score=", elem.Score())
}
if rank, ok := sl.GetRank("D1"); ok {
fmt.Println("D1 rank is ", rank)
}
if score, ok := sl.GetScore("D1"); ok {
fmt.Println("D1 score is ", score)
}
if elem := sl.FindByRank(5); elem != nil {
fmt.Println("FindByRank 5, name=", elem.Name())
}
for elem := sl.FindGreaterOrEqual(3); elem != nil; elem = elem.Next() {
fmt.Println("FindGreaterOrEqual 3, name=", elem.Name())
}
sl.Delete("A")
}
在此接口基礎上做簡單的封裝，即可實現redis的zset命令，下一篇將介紹golang版本的skiplist內部實現機制。