Redis-带你深入学习数据类型zset

2023-09-13 16:28:03

目录

1、zset有序集合

2、zset相关命令

2.1、添加或更新指定的元素——zadd

2.2、获取有序集合zset的元素个数相关命令：zcard、zcount

2.3、返回指定区间元素相关命令：zrange、arevrange、zrangebyscore

2.4、删除相关命令：zpopmax、zpopmin、bzpopmax、bzpopmin、zrem、zremrangebyrank、zremrangebyscore

2.5、返回指定元素的排名——zrank、zrevrank

2.6、返回指定元素的分数——zscore

2.7、为指定的元素的关联分数添加指定的分数值——zincrby

2.8、集合间操作：zinterstore、zunionstore

3、应用场景

1、zset有序集合

         zset中使用的是member和score【score为一个浮点数】，而不是键值对key value；

score member和key vlaue的区别；score有两个特殊取值：inf 无穷大 ，-inf无穷小 ---二者的绝对值都是无限大的~

  • member score：既可以通过member找score，也可以通过score找member
  • key value：只能通过key来找对应的value

zset的特点：

  • 有序的---按照分数升序排列，分数score相同的按照member的字典序排列
  • member值需要唯一，score可以不唯一

2、zset相关命令

2.1、添加或更新指定的元素——zadd

  • zadd：添加或更新指定的元素以及关联的分数到zset中
  • 语法：zadd key [ NX | XX ] [ CH ] [ INCR ] score member [score member...]
  • 参数说明1：[NX |XX]：不添加此参数时，默认为如果member存在，则更新score值，如不存在，则会添加member；NX：如果member存在则直接返回，不存在则新增member；XX：如果member存在则更新score，不存在则直接返回
  • 参数说明2：CH：修改返回值，默认返回值为新增member的个数，添加该参数后，返回值为新增member的个数加上score被修改的个数
  • 参数说明3：INCR：给指定的某一个score加上指定的值，注意：该参数一次只能操作一个member；使用该参数时，返回被修改为：返回的是给定的score加上指定值后，新的score的值
  • 参数说明4：[score member...]--->支持一次添加或指定更新多个member
  • 参数补充：更新版本的Redis，添加了一个参数：[LT | GT]。默认是若member存在，则修改score；LT：less than--member存在时，更新score，只有当给定的新的分数小于原来的分数才能修改成功；greater than--member存在时，更新score，只有当给定的新的分数大于原来的分数才能修改成功
  • 返回值：默认为新增成功的元素个数，特殊情况在上述的参数说明已经提及了~
  • 时间复杂度：logN--zset内部数据结构主要是跳表，每次新增或修改后，内部都会进行再次排序，保证zset内部一直是有序的，具体怎么推导出时间复杂度是logN，后续文章会持续更新的~

举例：

2.2、获取有序集合zset的元素个数相关命令：zcard、zcount

zcard:获取一个zset的基数，也就是zset中某个key的元素个数

  • 语法：zcard key
  • 返回值：zset中某key中的元素个数
  • 时间复杂度O(1)

举例：

zount:获取指定分数区间内的元素个数

  • 语法：zount key min max
  • 参数说明：min和max都是默认包含的，不想包含的话，需要在min或max左边加上左括号(
  • 返回值：指定区间的元素个数
  • 时间复杂度O(logN)----根据min找到对应的元素，再根据max找到对应的元素，查询到元素后就可以获取到他的次序，也就是下标，直接对应下标相减即可~

举例：

2.3、返回指定区间元素相关命令：zrange、zrevrange、zrangebyscore

zrange：返回指定区间内的元素，按分数升序排列

  • 语法：zrange key start stop [withscores]
  • 参数说明：默认返回member值，加上该参数后，会带着分数一起返回；start sotp支持负数
  • 返回值：区间内元素的列表
  • 时间复杂度O(log(N)+M)----logN：根据start找到对应元素；M：start-stop区间的元素个数

举例：

zrevrange：返回指定区间内的元素，按照分数降序排列---注意这里的按照降序是，将原本的整个zset先进行降序排列，具体下标也会随之变化，例如原本ll是在下标为len-1的地方，降序调整后，ll是在下标为0的地方~

  • 语法：zrevrange key start stop [withscores]
  • 返回值：区间内的元素列表
  • 时间复杂度：O(log(N)+M)----logN：根据start找到对应元素；M：start-stop区间的元素个数

举例：

zrangebyscore：返回某分数段之间的元素

  • 语法：zrangescore key min max [withscores] 
  • 参数说明1：默认为闭区间，使用 ( 可以调整为开区间
  • 返回值：区间内的元素列表
  • 时间复杂度O(log(N)+M)----logN：根据start找到对应元素；M：start-stop区间的元素个数
  • 该命令在6.2.0之后的版本中废弃了，功能合并至zrang命令中

举例：

2.4、删除相关命令：zpopmax、zpopmin、bzpopmax、bzpopmin、zrem、zremrangebyrank、zremrangebyscore

zpopmax：删除并返回分数最高的count个元素，默认为1

  • 语法：zpopmax key [count]
  • 返回值：分数和元素列表
  • 时间复杂度：O(log(N)*M)----N指的是集合中元素个数；M指的是count  

举例;

zpopmin：删除并返回分数最低的count个元素，默认为1

  • 语法：zpopmin key [count]
  • 返回值：分数和元素列表
  • 时间复杂度：O(log(N)*M)----N指的是集合中元素个数；M指的是count  

举例：

bzpopmax：zpopmax阻塞版本

  • 语法：bzpopmax key [key...] timeout
  • 返回值：分数和元素列表
  • 时间复杂度：O(log(N)*M)----N指的是集合中元素个数；M指的是count  
  • 该命令阻塞时，redis依旧可以处理其他命令

bzpopmin：zpopmin阻塞版本

  • 语法：bzpopmin key [key...] timeout
  • 返回值：分数和元素列表
  • 时间复杂度：O(log(N)*M)----N指的是集合中元素个数；M指的是count  
  • 该命令阻塞时，redis依旧可以处理其他命令

zrem：删除指定元素

  • 语法：zrem key member [member...]
  • 返回值：成功删除的元素个数
  • 时间复杂度：O(M*log(N))-----N：整个集合中元素个数；M:member的个数

举例;

zremrangebyrank：按照升序，删除指定范围的元素

  • 语法：zremrangebyrank key start stop
  • 返回值：成功删除的元素个数
  • 时间复杂度：O(log(N)+M)

举例：

zremrangebyscore：按照分数删除指定区间范围的元素

  • 语法：zremrangebyscore key min max
  • 返回值：成功删除的元素个数
  • 时间复杂度：O(log(N)+M)

举例：

2.5、返回指定元素的排名——zrank、zrevrank

zrank：返回指定元素的排名-升序

  • 语法：zrank key member
  • 返回值：该member的排名
  • 时间复杂度：O(logN)

举例：

zrevrank：返回指定元素的排名-降序【集合以降序排列，指定元素的排名】

  • 语法：zrevrank key member
  • 返回值：排名
  • 时间复杂度：O(logN)

举例：

2.6、返回指定元素的分数——zscore

  • zscore：返回指定元素的分数
  • 语法：zscore key member
  • 返回值：分数
  • 时间复杂度：O(1)----这里也是要进行查询操作，为什么时间复杂度不是O(logN)呢？因为redis中对于这样的查询操作做了特殊优化，付出了额外的空间代价~

举例：

2.7、为指定的元素的关联分数添加指定的分数值——zincrby

  • 语法：zincrby key incrment member
  • 返回值：增加后元素的分数
  • 时间复杂度：O(logN)

举例：

2.8、集合间操作：zinterstore、zunionstore

zinterstore：几个集合的交集，并将结果保存到另一个key中

  • 语法：zinterstore destination numkeys key [key...] [WEIGHTS weight] [AGGREATE sum | min | max]
  • 参数说明1：destination指的是交集结果存入到的目标key
  • 参数说明2：numkeys指的是个数，后面有多少个key的个数。因为后面可能还有会其它参数，为了将key值与其他的参数做区分~
  • 参数说明3：weights-->指的是指定每个key所占的权重，看下图举例中的最后一个命令，weights后面跟了一个 1 和 4，意思就是给前面对应位置的key1乘1，对应的key2乘4~【在应用场景排行榜中，例如总综测成绩排名可能涉及到成绩，和课外活动，而成绩占比百分之七十，课外活动占三十，就可以使用这个命令来解决此类问题】
  • 参数说明4：AGGREATE-->解决的是在取交集时，number相同而score不同时，应当以谁为准，sum指score相加，min取最大小的score，max取最大的score【默认取sum】
  • 返回值：目标集合中的元素个数
  • 时间复杂度：O(N*K)+O(M*log(M))----N:输入的有序集合中，最小的集合的元素个数；K:输入了几个有序集合；M:最终结果的有序集合的元素个数

举例：

zunionstore:几个集合的并集，并将结果保存到另一个key中

  • 语法：zunionstore destination numkeys key [key...] [WEIGHTS weight] [AGGREATE sum | min | max]
  • 参数说明：同上zinterstore~
  • 返回值：目标集合中的元素个数
  • 时间复杂度：O(N)+O(M*log(M))----N:输入的有序集合中，最小的集合的元素个数；K:输入了几个有序集合；M:最终结果的有序集合的元素个数  【上一个命令zinterstore命令的时间复杂度，k一般不会太大，可看为1，这样看两个命令的时间复杂度就是一样的了~】

举例：

3、应用场景

        排行榜——使用redis的zset实现排行榜，能够实时的保证排行榜的更新~

好啦，下期见咯~

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