Redis数据结构之整数集合

  整数集合是Redis用于保存整数值的集合抽象数据结构,它可以保存类型为int16_t 、int32_t或者int64_t的整数值,并且保证集合中不会出现重复元素。

一、整数集合数据结构定义

参数说明:
contents:contents数组是整数集合的底层实现,整数集合的每个元素都是contents数组的一个数组项,各个项在数组中按值的大小从小到大有序地排列,并且数组中不包含任何重复项。
length:记录了整数集合包含的元素数量,也即是contents数组的长度。
encoding:决定了contents数组中所有整数的类型,值可为INTSET_ENC_INT16、INTSET_ENC_INT32、INTSET_ENC_INT64。
示例:

二、升级
  每当我们要将一个新元素添加到整数集合里面,并且新元素的类型比整数集合现有所有元素的类型都要长时,整数集合需要先进行升级,然后才能将新元素添加到整数集合里面。
因为每次向整数集合添加新元素都可能会引起升级,而每次升级都需要对底层数组中已有的所有元素进行类型转换,所以向整数集合添加新元素的时间复杂度为O(N)。
1. 升级并添加新元素过程:
(1)根据新元素的类型,扩展整数集合底层数组的空间大小,并为新元素分配空间。
(2)将底层数组现有的所有元素都转换成与新元素相同的类型,并将类型转换后的元素放置到正确的位上,而且在放置元素的过程中,需要继续维持底层数组的有序性质不变。
(3)将新元素添加到底层数组里面。
2. 升级的好处:
(1)提升灵活性:可随意将整数添加到整数集合中而不必考虑其类型,不会发生类型错误。
(2)节约内存:总是使用能容纳集合所有元素的最小类型,只有在需要的时候才会进行升级。
3. 升级的局限:
  整数集合不支持降级操作,一旦对数组进行了升级,编码就会一直保持升级后的状态。

三、整数集合在Redis中的用途
作为集合键的底层实现之一:当一个集合只包含整数值元素,并且这个集合的元素数量不多时,Redis就会使用整数集合作为集合键的底层实现。

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