c++跳表实现排行榜

跳表是一种数据结构，可以高效地实现有序链表和有序集合，可以用来实现排行榜。跳表是通过在原始链表中添加多级索引节点来加速查找操作的。

跳表的实现思路如下：

1. 创建一个带有头节点的链表，头节点的值为负无穷大，尾节点的值为正无穷大。

2. 在原始链表中，插入新的节点时，根据节点的值，决定是否在当前层级上添加索引节点。添加索引节点的概率可以根据需求进行调整。

3. 使用索引节点可以将跳表分为多个层级（level），每一层级都是一个有序链表。

4. 查询操作时，从最高层级开始，从左向右逐层搜索，直到找到目标值所在的区间（比目标值大的最小节点和比目标值小的最大节点之间）。

5. 对于插入和删除操作，首先在最底层进行，然后根据概率决定是否在上层级插入或删除对应的节点。

使用跳表来实现排行榜的步骤如下：

1. 创建一个跳表，每个节点存储着用户的信息，包括用户的排名、分数等。

2. 初始化排行榜时，将所有用户按照分数从大到小顺序插入跳表中。

3. 当有新的用户加入或者用户的分数发生变化时，根据新的分数更新用户节点的位置。

4. 当需要查询某个用户的排名时，可以通过跳表中的索引节点，快速定位到该用户所在的层级，然后在该层级中按照顺序遍历找到目标节点，并返回排名。

通过以上步骤，我们可以使用跳表高效地实现排行榜功能。跳表的插入、删除和查找操作的时间复杂度都可以达到O(log n)，在大数据量下具有较高的效率。

相关问题

用c++写一个跳表的实现

好的，我可以回答这个问题。跳表是一种基于链表的数据结构，它可以在 O(log n) 的时间复杂度内进行查找、插入和删除操作。在 C 语言中，可以使用指针和动态内存分配来实现跳表。具体实现可以参考相关的算法书籍或者在线教程。

帮我写一个跳表实现得玩家排行榜，需要支持快速查询玩家所在排名

好的，下面是一个简单的跳表实现的玩家排行榜，支持快速查询玩家所在排名。假设我们用一个玩家结构体来表示玩家信息，包含玩家ID和分数：

struct Player {
    int id;
    int score;
};

首先，我们需要定义跳表节点的结构体：

struct SkipNode {
    Player player;
    vector<SkipNode*> next;
    SkipNode(const Player& player, int level): player(player) {
        next.resize(level);
    }
};

其中，`next` 是一个指向下一个节点的指针数组，长度为当前节点的层数。

接下来，我们定义一个玩家排行榜类：

class PlayerRanking {
public:
    PlayerRanking(): head(new SkipNode(Player{-1, -1}, MAX_LEVEL)), level(1) {}
    ~PlayerRanking() {
        SkipNode* p = head;
        while (p) {
            SkipNode* q = p;
            p = p->next[0];
            delete q;
        }
    }
    
    void addPlayer(const Player& player) {
        SkipNode* p = head;
        vector<SkipNode*> update(MAX_LEVEL);
        for (int i = level - 1; i >= 0; i--) {
            while (p->next[i] && p->next[i]->player.score < player.score) {
                p = p->next[i];
            }
            update[i] = p;
        }
        p = p->next[0];
        if (p && p->player.score == player.score) {
            // 如果已经存在相同分数的玩家，则更新玩家信息
            p->player = player;
        } else {
            // 否则插入新节点
            int newLevel = randomLevel();
            if (newLevel > level) {
                for (int i = level; i < newLevel; i++) {
                    update[i] = head;
                }
                level = newLevel;
            }
            p = new SkipNode(player, newLevel);
            for (int i = 0; i < newLevel; i++) {
                p->next[i] = update[i]->next[i];
                update[i]->next[i] = p;
            }
        }
    }
    
    int getPlayerRank(int playerId) {
        SkipNode* p = head;
        for (int i = level - 1; i >= 0; i--) {
            while (p->next[i] && p->next[i]->player.id <= playerId) {
                if (p->next[i]->player.id == playerId) {
                    return getPlayerRank(p->next[i]);
                }
                p = p->next[i];
            }
        }
        return -1; // 找不到对应的玩家
    }

private:
    static const int MAX_LEVEL = 16;
    SkipNode* head;
    int level;
    
    int getPlayerRank(SkipNode* node) {
        int rank = 0;
        SkipNode* p = head;
        for (int i = level - 1; i >= 0; i--) {
            while (p->next[i] && p->next[i] != node) {
                rank += countNodes(p->next[i]);
                p = p->next[i];
            }
        }
        return rank + countNodes(node->next[0]) + 1;
    }
    
    int countNodes(SkipNode* node) {
        int cnt = 0;
        while (node) {
            cnt++;
            node = node->next[0];
        }
        return cnt;
    }
    
    int randomLevel() {
        int level = 1;
        while (rand() % 2 == 0 && level < MAX_LEVEL) {
            level++;
        }
        return level;
    }
};

在上面的实现中，我们使用了随机化的方法来决定每个节点的层数，以保证跳表高度的期望是 O(log n)。`addPlayer` 方法用于向排行榜中添加新玩家，如果已经存在相同分数的玩家，则更新玩家信息。`getPlayerRank` 方法用于查询玩家所在排名。

在 `getPlayerRank` 方法中，我们先从跳表的最高层开始，一层一层向下查找，直到找到对应玩家的节点或者找到比该玩家分数低的节点。如果找到了对应玩家的节点，则调用 `getPlayerRank(SkipNode* node)` 方法来计算该玩家的排名。

在 `getPlayerRank(SkipNode* node)` 方法中，我们从跳表的顶层开始，一层一层向下查找，直到找到对应节点，中间经过的所有节点的数量就是该节点的排名。注意，这里的节点数量不包括该节点本身，因此最后要加上 1。

完整代码如下：