首页 > 数据库 >Redis数据结构:高频面试题及解析

Redis数据结构:高频面试题及解析

时间:2023-06-10 21:37:12浏览次数:53  
标签:面试题 set Redis item key integer 数据结构

概述

Redis 是速度非常快的非关系型(NoSQL)内存键值数据库,可以存储键和五种不同类型的值之间的映射。

键的类型只能为字符串,值支持五种数据类型:字符串、列表、集合、散列表、有序集合。

Redis 支持很多特性,例如将内存中的数据持久化到硬盘中,使用复制来扩展读性能,使用分片来扩展写性能。

数据类型

数据类型 可以存储的值 操作
STRING 字符串、整数或者浮点数 对整个字符串或者字符串的其中一部分执行操作,对整数和浮点数执行自增或者自减操作
LIST 列表 从两端压入或者弹出元素,对单个或者多个元素进行修剪,只保留一个范围内的元素
SET 无序集合 添加、获取、移除单个元素,检查一个元素是否存在于集合中,计算交集、并集、差集,从集合里面随机获取元素
HASH 包含键值对的无序散列表 添加、获取、移除单个键值对,获取所有键值对,检查某个键是否存在
ZSET 有序集合 添加、获取、删除元素,根据分值范围或者成员来获取元素,计算一个键的排名

STRING

Redis 的 String 类型使用 SDS(简单动态字符串)作为底层的数据结构实现。SDS 与 C 字符串有所不同,它不仅可以保存文本数据,还可以保存二进制数据。这是因为 SDS 使用 len 属性的值而不是空字符来判断字符串是否结束,并且 SDS 的所有 API 都会以处理二进制的方式来处理 SDS 存放在 buf[] 数组里的数据。因此,SDS 不仅能存放文本数据,还能保存图片、音频、视频、压缩文件等二进制数据。

另外,Redis 的 SDS API 是安全的,拼接字符串不会造成缓冲区溢出。这是因为 SDS 在拼接字符串之前会检查 SDS 空间是否满足要求,如果空间不够会自动扩容,从而避免了缓冲区溢出的问题。

此外,获取字符串长度的时间复杂度是 O(1),因为 SDS 结构里用 len 属性记录了字符串长度,所以获取长度的复杂度为 O(1)。相比之下,C 语言的字符串并不记录自身长度,所以获取长度的复杂度为 O(n)。这些特性使得 SDS 成为 Redis 的一个重要组成部分。

> set hello world
OK
> get hello
"world"
> del hello
(integer) 1
> get hello
(nil)

LIST

Redis 的 List 类型底层数据结构可以由双向链表或压缩列表实现。如果列表元素个数小于 512 个且每个元素的值都小于 64 字节,则 Redis 会使用压缩列表作为底层数据结构;否则,Redis 会使用双向链表作为底层数据结构。然而,在 Redis 3.2 版本之后,List 类型底层数据结构只由 quicklist 实现,代替了双向链表和压缩列表。

> rpush list-key item
(integer) 1
> rpush list-key item2
(integer) 2
> rpush list-key item
(integer) 3

> lrange list-key 0 -1
1) "item"
2) "item2"
3) "item"

> lindex list-key 1
"item2"

> lpop list-key
"item"

> lrange list-key 0 -1
1) "item2"
2) "item"

SET

Set 类型的底层数据结构可以是哈希表或整数集合。当集合中的元素都是整数并且元素个数小于512时,Redis使用整数集合作为Set类型的底层数据结构;否则,Redis使用哈希表作为Set类型的底层数据结构。

> sadd set-key item
(integer) 1
> sadd set-key item2
(integer) 1
> sadd set-key item3
(integer) 1
> sadd set-key item
(integer) 0

> smembers set-key
1) "item"
2) "item2"
3) "item3"

> sismember set-key item4
(integer) 0
> sismember set-key item
(integer) 1

> srem set-key item2
(integer) 1
> srem set-key item2
(integer) 0

> smembers set-key
1) "item"
2) "item3"

HASH

Redis 中的 Hash 类型的底层数据结构可以是压缩列表或哈希表。如果元素个数小于 512 个且每个元素的值都小于 64 字节,Redis 会使用压缩列表作为底层数据结构;否则会使用哈希表。在 Redis 7.0 中,压缩列表已经废弃,改用 listpack 数据结构来实现。

> hset hash-key sub-key1 value1
(integer) 1
> hset hash-key sub-key2 value2
(integer) 1
> hset hash-key sub-key1 value1
(integer) 0

> hgetall hash-key
1) "sub-key1"
2) "value1"
3) "sub-key2"
4) "value2"

> hdel hash-key sub-key2
(integer) 1
> hdel hash-key sub-key2
(integer) 0

> hget hash-key sub-key1
"value1"

> hgetall hash-key
1) "sub-key1"
2) "value1"

ZSET

Zset 类型的底层数据结构可以是压缩列表或跳表。

如果有序集合的元素个数小于 128 个,且每个元素的值小于 64 字节,则 Redis 会使用压缩列表作为 Zset 类型的底层数据结构。

如果有序集合的元素个数大于等于 128 个或者每个元素的值大于等于 64 字节,则 Redis 会使用跳表作为 Zset 类型的底层数据结构。

需要注意的是,Redis 7.0 中废弃了压缩列表数据结构,改用 listpack 数据结构来实现。

> zadd zset-key 728 member1
(integer) 1
> zadd zset-key 982 member0
(integer) 1
> zadd zset-key 982 member0
(integer) 0

> zrange zset-key 0 -1 withscores
1) "member1"
2) "728"
3) "member0"
4) "982"

> zrangebyscore zset-key 0 800 withscores
1) "member1"
2) "728"

> zrem zset-key member1
(integer) 1
> zrem zset-key member1
(integer) 0

> zrange zset-key 0 -1 withscores
1) "member0"
2) "982"

最后

为了方便其他设备和平台的小伙伴观看往期文章,链接奉上:

牛客知乎开源中国CSDN思否掘金InfoQ简书博客园慕课51CTOhelloworld腾讯开发者社区阿里开发者社区

看完如果觉得有帮助,欢迎点赞、收藏关注

标签:面试题,set,Redis,item,key,integer,数据结构
From: https://blog.51cto.com/xiaowange/6455094

相关文章

  • 《数据结构与算法》之队列与链表复习
    导言:我们在上一次学习了堆栈的数据结构以后,可以了解到它是受限制的操作,比如我们操作只能在栈顶,现在我们要学习的东西叫做队列,它也是受限制的一种数据结构,它的特点是队头只出数据,而队尾只入数据,它的结构就和它的名字,像我们平时排队一样先来的人肯定要先服务啊,所以它的英文叫做Fri......
  • Redis数据结构--SDS动态字符串
    Redis中保存的key是字符串,value往往是字符串或者字符串的集合,但是redis并没有直接使用c语言中的字符串原因在于:1.获取字符串长度需要通过运算2.非二进制安全3.不可修改SDSstructsdshdr{//记录buf数组中使用字节的数量//等于SDS所保存字符串的长度......
  • 大二上 | 数据结构小测试卷
    一共有三张图片:......
  • 大二上 | 数据结构期中试卷
    这是2019级的数据结构期中试卷,老师是汪芸老师。当时考了66分,作业也经常得“F”,留下了深刻的印象……一共有两张图片:......
  • node.js详细介绍,node.js常用面试题
    Node.js是一个基于ChromeV8引擎的JavaScript运行时,可以让JavaScript在服务器端运行,实现了JavaScript的后端开发能力。Node.js采用事件驱动、非阻塞I/O模型,可以处理大量并发连接,适合构建高性能、可扩展的网络应用程序。以下是一些常见的Node.js面试题:1.什么是No......
  • Redis数据结构:高频面试题及解析
    概述Redis是速度非常快的非关系型(NoSQL)内存键值数据库,可以存储键和五种不同类型的值之间的映射。键的类型只能为字符串,值支持五种数据类型:字符串、列表、集合、散列表、有序集合。Redis支持很多特性,例如将内存中的数据持久化到硬盘中,使用复制来扩展读性能,使用分片来扩展写性......
  • Java开发技巧-数据结构-使用HashSet判断主键是否存在、使用Pair成对结果返回/Triple三
    场景Java中使用HashSet判断主键是否存在HashSet实现Set接口,由哈希表(实际上是HashMap)实现,但不保证set的迭代顺序,并允许使用null元素。HashSet的时间复杂度跟HashMap一致,如果没有哈希冲突则时间复杂度为O(1),如果存在哈希冲突则时间复杂度不超过O(n)。所以,在日常编码中,可以使用HashSe......
  • Kafka面试题
    kafka都有哪些特点?高吞吐量,低延迟可以热扩展并发度高具有容错性(挂的只剩1台也能正常跑)可靠性高在哪些场景下会选择kafka?kafka的一些应用日志收集:一个公司可以用kafka可以收集各种服务的log,通过kafka以统一接口服务的方式开放给各种consumer,例如hadoop、HBase、Solr......
  • 【技术积累】数据结构中的二叉树【一】
    什么是二叉树二叉树是一种树形数据结构,由节点组成,每个节点最多有两个子节点,分别称为左子节点和右子节点。在二叉树中,每个节点的左子节点小于该节点的值,在该节点的右侧的子节点大于该节点的值。二叉树的特点是易于搜索、插入和删除操作。在搜索时,从根节点开始,如果被查找值等于......
  • 代码随想录算法训练营第四天|24. 两两交换链表中的节点 , 19.删除链表的倒数第N个节点
    24.两两交换链表中的节点 个人感觉这个不太难,刚开始打算用步进值为2,来搞,但是没有想到链表应该是怎么样的,原来可以直接用: 1cur=cur->next->next 学到了,这是我自己写的代码:1ListNode*MyLinkedList::swapPairs(ListNode*head)2{3ListNode*dummyHead=new......