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redis数据结构list

分类: 文章 • 2024-06-04 23:35:34

ArrayList与LinkedList的区别

         ArrayList使用数组方式存储数据，所以根据索引查询数据速度快，而新增或者删除元素时需要设计到位移操作，所以比较慢。

         LinkedList使用双向链接方式存储数据，每个元素都记录前后元素的指针，所以插入、删除数据时只是更改前后元素的指针指向即可，速度非常快，然后通过下标查询元素时需要从头开始索引，所以比较慢，但是如果查询前几个元素或后几个元素速度比较快。

 

redis数据结构list

 

 

redis数据结构list

Redis之lists简介

redis的另一个重要的数据结构叫做lists，翻译成中文叫做“列表”。

首先要明确一点，redis中的lists在底层实现上并不是数组，而是链表，也就是说对于一个具有上百万个元素的lists来说，在头部和尾部插入一个新元素，其时间复杂度是常数级别的，比如用LPUSH在10个元素的lists头部插入新元素，和在上千万元素的lists头部插入新元素的速度应该是相同的。

虽然lists有这样的优势，但同样有其弊端，那就是，链表型lists的元素定位会比较慢，而数组型lists的元素定位就会快得多。

lists的常用操作包括LPUSH、RPUSH、LRANGE等。我们可以用LPUSH在lists的左侧插入一个新元素，用RPUSH在lists的右侧插入一个新元素，用LRANGE命令从lists中指定一个范

命令列表

命令原型

时间复杂度

命令描述

返回值

LPUSHkey value [value ...] 

O(1)

在指定Key所关联的List Value的头部插入参数中给出的所有Values。如果该Key不存在，该命令将在插入之前创建一个与该Key关联的空链表，之后再将数据从链表的头部插入。如果该键的Value不是链表类型，该命令将返回相关的错误信息。 

插入后链表中元素的数量。

LPUSHX key value 

O(1)  

仅有当参数中指定的Key存在时，该命令才会在其所关联的List Value的头部插入参数中给出的Value，否则将不会有任何操作发生。

插入后链表中元素的数量。 

LRANGE key start stop 

O(S+N)

时间复杂度中的S为start参数表示的偏移量，N表示元素的数量。该命令的参数start和end都是0-based。即0表示链表头部(leftmost)的第一个元素。其中start的值也可以为负值，-1将表示链表中的最后一个元素，即尾部元素，-2表示倒数第二个并以此类推。该命令在获取元素时，start和end位置上的元素也会被取出。如果start的值大于链表中元素的数量，空链表将会被返回。如果end的值大于元素的数量，该命令则获取从start(包括start)开始，链表中剩余的所有元素。

返回指定范围内元素的列表。

LPOPkey 

O(1) 

返回并弹出指定Key关联的链表中的第一个元素，即头部元素，。如果该Key不存，返回nil。

链表头部的元素。

LLENkey

O(1) 

返回指定Key关联的链表中元素的数量，如果该Key不存在，则返回0。如果与该Key关联的Value的类型不是链表，则返回相关的错误信息。

链表中元素的数量。

LREMkey count value 

O(N) 

时间复杂度中N表示链表中元素的数量。在指定Key关联的链表中，删除前count个值等于value的元素。如果count大于0，从头向尾遍历并删除，如果count小于0，则从尾向头遍历并删除。如果count等于0，则删除链表中所有等于value的元素。如果指定的Key不存在，则直接返回0。

返回被删除的元素数量。

LSETkey index value 

O(N) 

时间复杂度中N表示链表中元素的数量。但是设定头部或尾部的元素时，其时间复杂度为O(1)。设定链表中指定位置的值为新值，其中0表示第一个元素，即头部元素，-1表示尾部元素。如果索引值Index超出了链表中元素的数量范围，该命令将返回相关的错误信息。

 

LINDEX key index 

O(N) 

时间复杂度中N表示在找到该元素时需要遍历的元素数量。对于头部或尾部元素，其时间复杂度为O(1)。该命令将返回链表中指定位置(index)的元素，index是0-based，表示头部元素，如果index为-1，表示尾部元素。如果与该Key关联的不是链表，该命令将返回相关的错误信息。

返回请求的元素，如果index超出范围，则返回nil。

LTRIMkey start stop 

O(N) 

N表示被删除的元素数量。该命令将仅保留指定范围内的元素，从而保证链接中的元素数量相对恒定。start和stop参数都是0-based，0表示头部元素。和其他命令一样，start和stop也可以为负值，-1表示尾部元素。如果start大于链表的尾部，或start大于stop，该命令不错报错，而是返回一个空的链表，与此同时该Key也将被删除。如果stop大于元素的数量，则保留从start开始剩余的所有元素。

 

LINSERT key BEFORE|AFTER pivot value 

O(N) 

时间复杂度中N表示在找到该元素pivot之前需要遍历的元素数量。这样意味着如果pivot位于链表的头部或尾部时，该命令的时间复杂度为O(1)。该命令的功能是在pivot元素的前面或后面插入参数中的元素value。如果Key不存在，该命令将不执行任何操作。如果与Key关联的Value类型不是链表，相关的错误信息将被返回。

成功插入后链表中元素的数量，如果没有找到pivot，返回-1，如果key不存在，返回0。

RPUSH key value [value ...] 

O(1) 

在指定Key所关联的List Value的尾部插入参数中给出的所有Values。如果该Key不存在，该命令将在插入之前创建一个与该Key关联的空链表，之后再将数据从链表的尾部插入。如果该键的Value不是链表类型，该命令将返回相关的错误信息。 

插入后链表中元素的数量。 

RPUSHX key value 

O(1) 

仅有当参数中指定的Key存在时，该命令才会在其所关联的List Value的尾部插入参数中给出的Value，否则将不会有任何操作发生。 

插入后链表中元素的数量。 

RPOPkey 

O(1) 

返回并弹出指定Key关联的链表中的最后一个元素，即尾部元素，。如果该Key不存，返回nil。 

链表尾部的元素。 

RPOPLPUSHsource destination 

O(1) 

原子性的从与source键关联的链表尾部弹出一个元素，同时再将弹出的元素插入到与destination键关联的链表的头部。如果source键不存在，该命令将返回nil，同时不再做任何其它的操作了。如果source和destination是同一个键，则相当于原子性的将其关联链表中的尾部元素移到该链表的头部。

返回弹出和插入的元素。

 

实例

LPUSH/LPUSHX/LRANGE

/> redis-cli    #在Shell提示符下启动redis客户端工具。
    redis 127.0.0.1:6379> del mykey
    (integer) 1
  #mykey键并不存在，该命令会创建该键及与其关联的List，之后在将参数中的values从左到右依次插入。
    redis 127.0.0.1:6379> lpush mykey a b c d
    (integer) 4
  #取从位置0开始到位置2结束的3个元素。
    redis 127.0.0.1:6379> lrange mykey 0 2
    1) "d"
    2) "c"
    3) "b"
    #取链表中的全部元素，其中0表示第一个元素，-1表示最后一个元素。
    redis 127.0.0.1:6379> lrange mykey 0 -1
    1) "d"
    2) "c"
    3) "b"
    4) "a"
    #mykey2键此时并不存在，因此该命令将不会进行任何操作，其返回值为0。
    redis 127.0.0.1:6379> lpushx mykey2 e
    (integer) 0
    #可以看到mykey2没有关联任何List Value。
    redis 127.0.0.1:6379> lrange mykey2 0 -1
    (empty list or set)
    #mykey键此时已经存在，所以该命令插入成功，并返回链表中当前元素的数量。
    redis 127.0.0.1:6379> lpushx mykey e
    (integer) 5
    #获取该键的List Value的头部元素。
    redis 127.0.0.1:6379> lrange mykey 0 0
    1) "e"

LPOP/LLEN

redis 127.0.0.1:6379> lpush mykey a b c d
    (integer) 4
    redis 127.0.0.1:6379> lpop mykey
    "d"
    redis 127.0.0.1:6379> lpop mykey
    "c"
  #在执行lpop命令两次后，链表头部的两个元素已经被弹出，此时链表中元素的数量是2
    redis 127.0.0.1:6379> llen mykey
    (integer) 2

LREM/LSET/LINDEX/LTRIM

#为后面的示例准备测试数据。
    redis 127.0.0.1:6379> lpush mykey a b c d a c
    (integer) 6
#从头部(left)向尾部(right)变量链表，删除2个值等于a的元素，返回值为实际删除的数量。
    redis 127.0.0.1:6379> lrem mykey 2 a
    (integer) 2
    #看出删除后链表中的全部元素。
    redis 127.0.0.1:6379> lrange mykey 0 -1
    1) "c"
    2) "d"
    3) "c"
    4) "b"
    #获取索引值为1(头部的第二个元素)的元素值。
    redis 127.0.0.1:6379> lindex mykey 1
    "d"
    #将索引值为1(头部的第二个元素)的元素值设置为新值e。
    redis 127.0.0.1:6379> lset mykey 1 e
    OK
    #查看是否设置成功。
    redis 127.0.0.1:6379> lindex mykey 1
    "e"
    #索引值6超过了链表中元素的数量，该命令返回nil。
    redis 127.0.0.1:6379> lindex mykey 6
    (nil)
    #设置的索引值6超过了链表中元素的数量，设置失败，该命令返回错误信息。
    redis 127.0.0.1:6379> lset mykey 6 hh
    (error) ERR index out of range
    #仅保留索引值0到2之间的3个元素，注意第0个和第2个元素均被保留。
    redis 127.0.0.1:6379> ltrim mykey 0 2
    OK
    #查看trim后的结果。
    redis 127.0.0.1:6379> lrange mykey 0 -1
    1) "c"
    2) "e"
    3) "c"
 

LINSERT

  #删除该键便于后面的测试。
    redis 127.0.0.1:6379> del mykey
    (integer) 1
    #为后面的示例准备测试数据。
    redis 127.0.0.1:6379> lpush mykey a b c d e
    (integer) 5
    #在a的前面插入新元素a1。
    redis 127.0.0.1:6379> linsert mykey before a a1
    (integer) 6
    #查看是否插入成功，从结果看已经插入。注意lindex的index值是0-based。
    redis 127.0.0.1:6379> lindex mykey 0
    "e"
    #在e的后面插入新元素e2，从返回结果看已经插入成功。
    redis 127.0.0.1:6379> linsert mykey after e e2
    (integer) 7
    #再次查看是否插入成功。
    redis 127.0.0.1:6379> lindex mykey 1
    "e2"
    #在不存在的元素之前或之后插入新元素，该命令操作失败，并返回-1。
    redis 127.0.0.1:6379> linsert mykey after k a
    (integer) -1
    #为不存在的Key插入新元素，该命令操作失败，返回0。
    redis 127.0.0.1:6379> linsert mykey1 after a a2
    (integer) 0

RPUSH/RPUSHX/RPOP/RPOPLPUSH:

#删除该键，以便于后面的测试。
    redis 127.0.0.1:6379> del mykey
    (integer) 1
    #从链表的尾部插入参数中给出的values，插入顺序是从左到右依次插入。
    redis 127.0.0.1:6379> rpush mykey a b c d
    (integer) 4
    #通过lrange的可以获悉rpush在插入多值时的插入顺序。
    redis 127.0.0.1:6379> lrange mykey 0 -1
    1) "a"
    2) "b"
    3) "c"
    4) "d"
    #该键已经存在并且包含4个元素，rpushx命令将执行成功，并将元素e插入到链表的尾部。
    redis 127.0.0.1:6379> rpushx mykey e
    (integer) 5
    #通过lindex命令可以看出之前的rpushx命令确实执行成功，因为索引值为4的元素已经是新元素了。
    redis 127.0.0.1:6379> lindex mykey 4
    "e"
    #由于mykey2键并不存在，因此该命令不会插入数据，其返回值为0。
    redis 127.0.0.1:6379> rpushx mykey2 e
    (integer) 0
    #在执行rpoplpush命令前，先看一下mykey中链表的元素有哪些，注意他们的位置关系。
    redis 127.0.0.1:6379> lrange mykey 0 -1
    1) "a"
    2) "b"
    3) "c"
    4) "d"
    5) "e"
    #将mykey的尾部元素e弹出，同时再插入到mykey2的头部(原子性的完成这两步操作)。
    redis 127.0.0.1:6379> rpoplpush mykey mykey2
    "e"
    #通过lrange命令查看mykey在弹出尾部元素后的结果。
    redis 127.0.0.1:6379> lrange mykey 0 -1
    1) "a"
    2) "b"
    3) "c"
    4) "d"
    #通过lrange命令查看mykey2在插入元素后的结果。
    redis 127.0.0.1:6379> lrange mykey2 0 -1
    1) "e"
    #将source和destination设为同一键，将mykey中的尾部元素移到其头部。
    redis 127.0.0.1:6379> rpoplpush mykey mykey
    "d"
    #查看移动结果。
    redis 127.0.0.1:6379> lrange mykey 0 -1
    1) "d"
    2) "a"
    3) "b"
    4) "c"
 

应用

lists的应用相当广泛，随便举几个例子：

 

1.我们可以利用lists来实现一个消息队列，而且可以确保先后顺序，不必像MySQL那样还需要通过ORDER BY来进行排序。

2.利用LRANGE还可以很方便的实现分页的功能。

3.在博客系统中，每片博文的评论也可以存入一个单独的list中。

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