什么是跳表

跳表（Skip List）是一种类似于链表的数据结构，其查询、插入、删除的时间复杂度都是O(logn)。

在传统的单链表结构中，查找某个元素需要从链表的头部按顺序遍历，直到找到目标元素为止，查找的时间复杂度为O(n)。
而跳表结合了树和跳表的特点，其特性如下：

• 跳表由很多层组成；
• 每一层都是一个有序的链表；
• 最底层的链表包含所有元素；
• 对于每一层的任意一个节点，不仅有指向其下一个节点的指针，也有指向其下一层的指针；
• 如果一个元素出现Level n层的链表中，则它在Level n层以下的链表也都会出现。

核心思想

• 第一层（最底层）上有N个节点，即所有节点都存在于第一层上；
• 高度随机决定，扔硬币问题，0.5的概率为正面，0.5的概率为反面，抛出正面则层数加一，即高度加一；
• 第一层有N个节点，第二层以0.5的概率扔硬币，所以第二层有N/2个，同理第三层有N/4，一次类推，所以当有N个节点的时候，形成跳表结构，需要logN次，跟输入规律没关系，跟概率有关系，但是概率问题也能logN。
• 从最高层一次往下找，高链表上跨一个节点，底下不知道跨了多少个节点，这就是跳表的好处。

跳表实际上是一种空间换时间的数据结构

ConcurrentSkipListMap：java中的跳表

ConcurrentSkipListMap是在JDK1.6中新增的，为了对高并发场景下的有序Map提供很好的支持，它有几个特点：

• 高并发场景
• key是有序的
• 添加、删除、查找操作都是基于跳表结构（Skip List）实现的
• key和value都不能为null

ConcurrentSkipListMap结构

• Node节点代表了真正存储数据的节点，包含了key、value、指向下一个节点的指针next:

static final class Node<K,V> {
   final K key;
   volatile Object value;
   volatile Node<K,V> next;

   /**
    * Creates a new regular node.
    */
   Node(K key, Object value, Node<K,V> next) {
       this.key = key;
       this.value = value;
       this.next = next;
   }
}

• Index节点代表了跳表的层级，包含了当前节点node、下一层down、当前层的下一个节点right

static class Index<K,V> {
   final Node<K,V> node;
   final Index<K,V> down;
   volatile Index<K,V> right;

   /**
    * Creates index node with given values.
    */
   Index(Node<K,V> node, Index<K,V> down, Index<K,V> right) {
       this.node = node;
       this.down = down;
       this.right = right;
   }
}

如图所示，Node节点将真实的数据按顺序链接起来，Index节点组成了条表中多层次的索引结构
## 案例

public class ConcurrentSkipListMapDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ConcurrentSkipListMap<Integer, String> skipListMap = new ConcurrentSkipListMap<>();
        skipListMap.put(4, "4");
        skipListMap.put(5, "5");
        skipListMap.put(1, "1");
        skipListMap.put(6, "6");
        skipListMap.put(2, "2");

        System.out.println(skipListMap.keySet());
        System.out.println(skipListMap);
        System.out.println(skipListMap.descendingKeySet());
        System.out.println(skipListMap.descendingMap());
    }
}

运行结果：