面试题：HBase跳跃表的数据结构变体中节点的主要构成元素有哪些

Question

在HBase跳跃表的数据结构变体里，描述一下节点通常由哪些主要元素构成，以及这些元素在跳跃表的功能实现中分别起到什么作用。

Answer 1

节点主要元素及作用

1. 键值对（Key - Value Pair）
   • 构成：每个节点都包含一个键值对，键用于在跳跃表中进行排序和查找，值则是与键相关联的数据。
   • 作用：是跳跃表存储数据的基本单元，通过键的有序排列实现数据的有序存储，在查找操作中，根据键来定位到具体的值。
2. 层（Level）
   • 构成：节点包含多个层，每个层都有一个向前指针（forward pointer）。层数在节点创建时随机生成，层数范围一般从1到最大层数（通常根据跳跃表整体规模等因素确定）。
   • 作用：不同层的向前指针形成了不同跨度的索引结构。高层的指针跨度大，可以快速跳过大量节点，实现快速定位；低层的指针跨度小，用于在更精细的范围内定位节点，从而在整体上提高了查找、插入和删除操作的效率。
3. 前向指针（Forward Pointers）
   • 构成：每个层的节点都有一个前向指针，指向同一层的下一个节点。
   • 作用：用于在层内连接节点，形成链表结构，通过这些指针可以在跳跃表中按层进行遍历，以实现各种操作，如查找时根据不同层的指针快速移动到目标位置。
4. 反向指针（有些跳跃表变体可能包含）
   • 构成：某些跳跃表节点可能包含反向指针，指向同一层的前一个节点。
   • 作用：在需要反向遍历跳跃表时提供支持，比如在某些删除操作后可能需要反向查找以调整跳跃表结构等场景中发挥作用。