在计算机科学中，有序字典是一种非常重要的数据结构，它允许以有序的方式存储键值对，同时提供快速的键查找功能。然而，传统的有序字典只能按照一个方向（通常是正向）遍历所有元素，这在处理大数据集时可能会遇到性能瓶颈。为了解决这个问题，可以使用一种称为跳表的数据结构来实现有序字典，它不仅能够保持元素的有序性，还能高效地在正向和反向两个方向上进行子集扫描。
跳表是一种基于有序链表的高效搜索数据结构，它通过在多个层级上维护指针来实现快速查找。在C#中，跳表可以通过双向链表实现，以支持正向和反向的扫描操作。这种双向跳表的实现被称为BDSkipList，它在内部使用两个跳表，一个用于正向扫描，另一个用于反向扫描，从而实现高效的键值查找和范围扫描。
在C#中使用BDSkipList与使用其他集合类似。以下是一个简单的示例，展示了如何创建一个BDSkipList并插入元素，同时保持元素的有序性：
BDSkipList<string, int> mylist = new BDSkipList<string, int>();
mylist["abc"] = 1;
mylist["def"] = 2;
mylist["ghi"] = 3;
使用默认的枚举器可以遍历列表中的所有元素：
foreach (KeyValuePair<string, int> kvp in mylist)
{
Console.WriteLine("{0} = {1}", kvp.Key, kvp.Value);
}
与标准的SortedDictionary不同，BDSkipList实现了IScannable接口，允许高效地搜索和扫描值的范围。
IScannable接口定义了一组方法，用于在有序字典中查找和扫描值的范围。以下是IScannable接口的定义：
public interface IScannable<K, V>
{
KeyValuePair<K, V> FindNext(IComparable<K> keytest, bool equal_ok);
KeyValuePair<K, V> FindPrev(IComparable<K> keytest, bool equal_ok);
IEnumerable<KeyValuePair<K, V>> scanForward(IScanner<K> scanner);
IEnumerable<KeyValuePair<K, V>> scanBackward(IScanner<K> scanner);
}
使用这个接口，可以找到列表中"b"之后的下一个元素（例如："def" = 2），并且可以高效地在"b"和"z"之间的所有键上进行正向或反向扫描。
以下代码展示了如何反向扫描所有键，然后高效地在"b"和"z"之间的子集键上进行正向扫描：
// 反向扫描键
foreach (KeyValuePair<string, int> kvp in mylist.scanBackward(ScanRange<string>.All()))
{
Console.WriteLine("{0} = {1}", kvp.Key, kvp.Value);
}
// 在b和z之间的子集键上进行正向扫描
foreach (KeyValuePair<string, int> kvp in mylist.scanForward(new ScanRange<string>("b", "z")))
{
Console.WriteLine("{0} = {1}", kvp.Key, kvp.Value);
}
如果列表包含成千上万甚至数百万个条目，这些扫描操作与扫描返回的条目数量成比例，而不是与列表中的条目总数成比例，这与使用简单的GetEnumerator遍历所有元素的方式不同。
IScanner接口允许使用IComparable<K>来查找下一个条目，这为处理特殊类型的键提供了便利。例如，可以使用特殊的"最大键"或"最小键"进行扫描。
BDSkipList在操作周围执行保守的粗粒度锁定以确保线程安全。这些锁定增加了操作的成本，并且可以变得更小更快。一种替代方法是使用SpinLocks，它在锁定持有时间非常短的情况下比普通锁定更快。另一种替代方法是将跳表改为无锁。节点的移除方式可能是线程安全的，而不需要锁定。