帮我写一个跳跃表的JAVA实现
时间: 2024-02-19 21:03:58 浏览: 26
好的,以下是一个简单的跳跃表的 JAVA 实现,供您参考:
```java
import java.util.Random;
public class SkipList {
private static final int MAX_LEVEL = 16; // 最大层数
private int levelCount = 1; // 当前层数
private Node head = new Node(); // 头节点
private Random random = new Random(); // 随机数生成器
// 获取指定层的前驱节点
private Node findPrev(int value, int level) {
Node node = head;
while (node.forwards[level] != null && node.forwards[level].data < value) {
node = node.forwards[level];
}
return node;
}
// 插入节点
public void insert(int value) {
int level = randomLevel();
Node newNode = new Node();
newNode.data = value;
newNode.maxLevel = level;
Node[] update = new Node[level];
for (int i = 0; i < level; i++) {
update[i] = head;
}
Node node = head;
for (int i = level - 1; i >= 0; i--) {
while (node.forwards[i] != null && node.forwards[i].data < value) {
node = node.forwards[i];
}
update[i] = node;
}
for (int i = 0; i < level; i++) {
newNode.forwards[i] = update[i].forwards[i];
update[i].forwards[i] = newNode;
}
if (levelCount < level) {
levelCount = level;
}
}
// 删除节点
public void delete(int value) {
Node[] update = new Node[levelCount];
Node node = head;
for (int i = levelCount - 1; i >= 0; i--) {
while (node.forwards[i] != null && node.forwards[i].data < value) {
node = node.forwards[i];
}
update[i] = node;
}
if (node.forwards[0] != null && node.forwards[0].data == value) {
for (int i = levelCount - 1; i >= 0; i--) {
if (update[i].forwards[i] != null && update[i].forwards[i].data == value) {
update[i].forwards[i] = update[i].forwards[i].forwards[i];
}
}
}
}
// 查找节点
public Node find(int value) {
Node node = head;
for (int i = levelCount - 1; i >= 0; i--) {
while (node.forwards[i] != null && node.forwards[i].data < value) {
node = node.forwards[i];
}
}
if (node.forwards[0] != null && node.forwards[0].data == value) {
return node.forwards[0];
} else {
return null;
}
}
// 随机生成层数
private int randomLevel() {
int level = 1;
for (int i = 1; i < MAX_LEVEL; i++) {
if (random.nextInt() % 2 == 1) {
level++;
}
}
return level;
}
// 节点类
class Node {
private int data = -1; // 数据
private Node[] forwards = new Node[MAX_LEVEL]; // 向前指针数组
private int maxLevel = 0; // 当前节点最大层数
}
}
```
上述实现中,跳跃表的节点类 `Node` 包含了节点的数据 `data`、向前指针数组 `forwards` 和当前节点最大层数 `maxLevel`。跳跃表类 `SkipList` 包含了跳跃表的层数 `levelCount` 和头节点 `head`,以及插入节点、删除节点、查找节点和随机生成层数的方法。其中,插入节点方法 `insert` 采用了更新数组 `update` 来记录每一层需要更新的节点,其余方法均采用类似的方式进行实现。
需要注意的是,跳跃表的插入、删除和查找操作的时间复杂度均为 $O(\log n)$,其中 $n$ 为跳跃表中元素的个数。
相关推荐
![rar](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083606.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)