雙層桶劃分

2021-06-06 09:47:26 字數 1398 閱讀 3350

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【什麼是雙層桶】 

事實上,與其說雙層桶劃分是一種資料結構,不如說它是一種演算法設計思想。面對一堆大量的資料我們無法處理的時候,我們可以將其分成乙個個小的單元,然後根據一定的策略來處理這些小單元,從而達到目的。

【適用範圍】 

第k大,中位數,不重複或重複的數字

【基本原理及要點】 

因為元素範圍很大,不能利用直接定址表,所以通過多次劃分,逐步確定範圍,然後最後在乙個可以接受的範圍內進行。可以通過多次縮小,雙層只是乙個例子,分治才是其根本(只是「只分不治」)。

【擴充套件】 

當有時候需要用乙個小範圍的資料來構造乙個大資料,也是可以利用這種思想,相比之下不同的,只是其中的逆過程。

【問題例項】 

1).2.5億個整數中找出不重複的整數的個數,記憶體空間不足以容納這2.5億個整數。

有點像鴿巢原理,整數個數為2^32,也就是,我們可以將這2^32個數,劃分為2^8個區域(比如用單個檔案代表乙個區域),然後將資料分離到不同的區域,然後不同的區域在利用bitmap就可以直接解決了。也就是說只要有足夠的磁碟空間,就可以很方便的解決。 當然這個題也可以用我們前面講過的bitmap方法解決,正所謂條條大道通羅馬~~~

2).5億個int找它們的中位數。

這個例子比上面那個更明顯。首先我們將int劃分為2^16個區域,然後讀取資料統計落到各個區域裡的數的個數,之後我們根據統計結果就可以判斷中位數落到那個區域,同時知道這個區域中的第幾大數剛好是中位數。然後第二次掃瞄我們只統計落在這個區域中的那些數就可以了。

實際上,如果不是int是int64,我們可以經過3次這樣的劃分即可降低到可以接受的程度。即可以先將int64分成2^24個區域,然後確定區域的第幾 大數,在將該區域分成2^20個子區域,然後確定是子區域的第幾大數,然後子區域裡的數的個數只有2^20,就可以直接利用direct addr table進行統計了。

3).現在有乙個0-30000的隨機數生成器。請根據這個隨機數生成器,設計乙個**範圍是0-350000彩票中獎號碼列表,其中要包含20000個中獎號碼。

這個題剛好和上面兩個思想相反,乙個0到3萬的隨機數生成器要生成乙個0到35萬的隨機數。那麼我們完全可以將0-35萬的區間分成35/3=12個區間,然後每個區間的長度都小於等於3萬,這樣我們就可以用題目給的隨機數生成器來生成了,然後再加上該區間的基數。那麼要每個區間生成多少個隨機數呢?計算公式就是:區間長度*隨機數密度,在本題目中就是30000*(20000/350000)。最後要注意一點,該題目是有隱含條件的:彩票,這意味著你生成的隨機數裡面不能有重複,這也是我為什麼用雙層桶劃分思想的另外乙個原因。

海量資料處理之雙層桶劃分

什麼是雙層桶 事實上,與其說雙層桶劃分是一種資料結構,不如說它是一種演算法設計思想。面對一堆大量的資料我們無法處理的時候,我們可以將其分成乙個個小的單元,然後根據一定的策略來處理這些小單元,從而達到目的。適用範圍 第k大,中位數,不重複或重複的數字 基本原理及要點 因為元素範圍很大,不能利用直接定址...

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