面试题：Redis跳跃表API扩展之节点插入

Question

假设要在Redis跳跃表API中扩展一个新功能，实现在指定分数值的节点后插入一个新节点。请描述大致的实现思路，并说明可能涉及到跳跃表数据结构中的哪些关键操作和字段。

Answer 1

实现思路

1. 定位指定分数值的节点：从跳跃表的表头开始，利用跳跃表的多层索引结构，快速定位到分数值等于指定分数的节点。在每一层，根据节点的分数和前进指针，判断是否需要向下层移动或者继续在当前层前进。
2. 插入新节点：在找到指定分数值的节点后，为新节点随机生成层数（一般根据一定的概率，如抛硬币算法）。然后在每一层中，调整指针，将新节点插入到指定分数值节点的后面。具体来说，修改指定分数值节点在各层的前进指针，使其指向新节点，同时让新节点的前进指针指向原指定分数值节点的下一个节点。

关键操作和字段

1. 关键操作
   • 查找操作：在跳跃表中查找指定分数值的节点，这是跳跃表的核心操作之一，通过多层索引来提高查找效率。
   • 指针调整操作：插入新节点时，需要调整多层索引中相关节点的指针，保证跳跃表结构的正确性。
2. 关键字段
   • 层（Level）：跳跃表的每一个节点包含多个层，每层都有向前指针。新节点插入时需要根据生成的层数，为其分配相应的层，并调整这些层的指针。
   • 分数（Score）：用于节点排序的字段，在查找指定分数值节点和插入新节点保持跳跃表有序时起到关键作用。
   • 前进指针（Forward Pointer）：每层中的向前指针，用于在查找和插入操作时移动节点位置以及重新调整跳跃表结构。