海量积分排序的二分实现

简单描述下问题:有一个网站,现在有很多用户,每个用户有一个积分,要求在用户登录时显示用户的积分排名,用户的积分会有变动。注意考虑数据量比较大的场景。

原理是以树的方式来分解排名的计算。参考在这里
实际代码分为三部分:

  • 查询某个积分的排名
  • 更新积分
  • 构造积分树

查询积分排名

原理是计算所有右子树或者同级节点的和,再加1。每个节点包含当前积分或者积分段内的用户总数。右子树或者同级节点代表大于指定积分的积分节点。排名的实际含义就是计算所有大于自己积分的人的总数。最后加1是因为大于最大积分的人的总数为0,但是排名不能为0,所以实际显示是必须加1的。
这块实际依赖树的结构,可能是数组或者是链表,但通用逻辑如下(递归):

更新积分

同样是递归逻辑,伪代码如下:

顺便说一句,某个用户积分变化,实际上积分树的变化是分两步:减少旧分数的总数,增加新积分的总数。

构造排名树

理论上树的结构应该先定义,不过这边我是功能优先设计的。
首先,每个节点必须有count,积分节点的count就是拥有某个积分的总数,积分区间节点的count是区间内所有积分节点的总数和,是个缓存值。
查询时需要一个同级右节点,还有左右子树。
为了防止意外的分数,需要提供一个最大最小积分便于检查。
一开始我在python中用数组实现的,后来觉得pattern match好像比较适合,就用scala重写了。

最终代码如下:

主逻辑:构造[0, 3]的积分排名表,导入用户积分1, 2, 3, 0, 3,获取积分为0, 1, 2, 3的人的排名。以下是执行输出