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Redis中的雙數(shù)組字典：讓數(shù)據更快速存取
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Redis是一個開源的鍵值對存儲系統(tǒng)，其快速的讀寫性能和豐富的數(shù)據類型支持在互聯(lián)網等應用場景中廣泛應用。而其中的雙數(shù)組字典是Redis中非常重要的數(shù)據結構，它可以使得數(shù)據更快速地存儲和存取。
什么是雙數(shù)組字典？
了解一下什么是字典。字典（即哈希表）是一種常見的數(shù)據結構，它可以支持常數(shù)時間內的查找、插入和刪除操作。
雙數(shù)組字典是一種特殊的字典數(shù)據結構，它通過雙數(shù)組實現(xiàn)了字典的基本操作。雙數(shù)組字典采用雙數(shù)組這種高效的壓縮數(shù)據結構來存儲節(jié)點之間的關系，以此實現(xiàn)了字典的高效存儲和存取。
為什么雙數(shù)組字典快速？
1. 雙數(shù)組的壓縮存儲方式
雙數(shù)組采用了壓縮存儲的方式，可以將可能出現(xiàn)的節(jié)點都存儲在一個連續(xù)的數(shù)組中，避免了指針操作和動態(tài)內存分配。
2. 明確定位
通過雙數(shù)組字典的存儲和查詢方式，我們可以明確地知道一個節(jié)點的位置，即雙數(shù)組中的某個下標。這種明確定位的方式可以提高數(shù)據訪問的效率。
3. Cache-friendly
雙數(shù)組字典是Cache-friendly的，也就是說，由于它是基于數(shù)組實現(xiàn)的，它的訪問模式可以更好地適應現(xiàn)代 CPU 的緩存行結構，提高存儲和訪問的效率。
實現(xiàn)思路
雙數(shù)組字典可以建立在Trie樹的基礎上，而Trie樹可以由三個部分構成：節(jié)點類型，指向子節(jié)點的指針以及存儲在節(jié)點中的值。每個節(jié)點都可以看作是一個狀態(tài)，狀態(tài)之間的轉移可以是字符級的，也可以是單詞級的，這就得益于Trie樹可以支持前綴匹配查詢。
在雙數(shù)組字典中，我們對每個節(jié)點都添加一個狀態(tài)，狀態(tài)初始值為-1，表示這是一個非終止狀態(tài)。如果一個字符是有效字符，那么它在字典序序列中的順序是固定的，我們只需要記錄這個順序即可，在雙數(shù)組字典中，每個字符有兩個對應的狀態(tài)，分別表示在該節(jié)點一單詞的結尾和在該節(jié)點一單詞的中間，這種方式可以將一個字符映射到兩個狀態(tài)中，從而實現(xiàn)了節(jié)約空間的存儲方式。
代碼實現(xiàn)
Redis中雙數(shù)組字典的實現(xiàn)是基于C語言，代碼結構比較清晰。在代碼實現(xiàn)過程中，主要分為三個部分：
1.初始化雙數(shù)組
定義了一個叫做bi的局部變量，調用了crawlDict()函數(shù)，初始化了該字典中的雙數(shù)組。
2.添加節(jié)點
在添加節(jié)點的過程中，首先需要使用Trie樹的方式對鍵進行遍歷，得出該鍵在Trie樹中的路徑和目標位置。然后，我們需要找到一個叫做base的數(shù)組，其保存了一個整數(shù)序列，這個序列中，每個整數(shù)表示節(jié)點在雙數(shù)組中的下標或大小。
對于base數(shù)組來說，其中的元素要么是負數(shù)，要么是一個大于0的正數(shù)。負數(shù)代表當前節(jié)點是單詞的結尾，在base數(shù)組中對應的值即為當前節(jié)點處的雙數(shù)組下標加1并取反。而正數(shù)則代表當前節(jié)點不是單詞的結尾，在base數(shù)組中對應的值即為當前節(jié)點處的下標值。
在添加節(jié)點時，我們需要按照雙數(shù)組字典的算法，判斷一個節(jié)點是否可用。也就是說，需要判斷該節(jié)點的前一個節(jié)點和后一個節(jié)點是否可用。如果可用，我們就將當前節(jié)點直接放入對應的位置。如果不可用，我們就需要使用連鎖輸入的方式，將另外的節(jié)點移動到目標位置，然后再將當前節(jié)點放入對應位置。
3.查詢節(jié)點
在查詢節(jié)點的過程中，我們需要使用Trie樹的方式對鍵進行遍歷，得出該鍵在Trie樹中的路徑和目標位置。然后，我們需要找到base數(shù)組，然后通過計算下標查找對應的值，根據值的正負來判斷當前節(jié)點是否符合要求，最終返回對應的值。
總結
雙數(shù)組字典是Redis中非常重要的數(shù)據結構，它通過雙數(shù)組實現(xiàn)了字典的基本操作，可以使得數(shù)據更快速地存儲和存取。它的高效存儲和訪問方式得益于雙數(shù)組的壓縮存儲、明確定位和Cache-friendly的特點。在實現(xiàn)過程中，我們需要清楚地理解雙數(shù)組字典的實現(xiàn)思路，并且需要對代碼做一些詳盡的調試和測試。
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文章題目：Redis中的雙數(shù)組字典讓數(shù)據更快速存取（redis的雙數(shù)組字典）
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