簡易布隆過濾器

2021-07-15 13:40:57 字數 2098 閱讀 1396

如果想判斷乙個元素是不是在乙個集合裡,一般想到的是將集合中所有元素儲存起來,然後通過比較確定。鍊錶、樹、雜湊表(又叫雜湊表,hash table)等等資料結構都是這種思路。但是隨著集合中元素的增加,我們需要的儲存空間越來越大。同時檢索速度也越來越慢。

bloom filter 是一種空間效率很高的隨機資料結構,bloom filter 可以看做是對 bit-map 的擴充套件, 它的原理是:

當乙個元素被加入集合時,通過khash 函式將這個元素對映成乙個位陣列(bit array)中的 k 個點,把它們置為1。檢索時,我們只要看看這些點是不是都是 1 就(大約)知道集合中有沒有它了:

它的優點是空間效率查詢時間都遠遠超過一般的演算法,布隆過濾器儲存空間和插入 / 查詢時間都是常數o(k)。另外, 雜湊函式相互之間沒有關係,方便由硬體並行實現。布隆過濾器不需要儲存元素本身,在某些對保密要求非常嚴格的場合有優勢。

但是布隆過濾器的缺點和優點一樣明顯。誤算率是其中之一。隨著存入的元素數量增加,誤算率隨之增加。但是如果元素數量太少,則使用雜湊表足矣。

(誤判補救方法是:再建立乙個小的白名單,儲存那些可能被誤判的資訊。)

另外,一般情況下不能從布隆過濾器中刪除元素. 我們很容易想到把位陣列變成整數陣列,每插入乙個元素相應的計數器加 1, 這樣刪除元素時將計數器減掉就可以了。然而要保證安全地刪除元素並非如此簡單。首先我們必須保證刪除的元素的確在布隆過濾器裡面. 這一點單憑這個過濾器是無法保證的。另外計數器迴繞也會造成問題

四、實現如下:

#pragma once

#include#includeusing namespace std;

class bitmap

void set(size_t num)

;struct hashfunc1

size_t operator()(string s)

return hash%13;

}};struct hashfunc2

size_t operator()(string s)

return hash%65;

}};struct hashfunc3

size_t operator()(string s)

return hash%131;

}};struct hashfunc4

size_t operator()(string s)

return hash%98;

}};struct hashfunc5

size_t operator()(string s)

return hash%56;

}};template//仿函式,過載圓括號函式構成仿函式

class bloom

void set(string s)

bool find(string s)

if(_bitmap.find(_hash2(s)%_capacity)==0)

if(_bitmap.find(_hash3(s)%_capacity)==0)

if(_bitmap.find(_hash4(s)%_capacity)==0)

if(_bitmap.find(_hash5(s)%_capacity)==0)

}private:

bitmap _bitmap;

size_t _capacity;

hashfunc1 _hash1;

hashfunc1 _hash2;

hashfunc1 _hash3;

hashfunc1 _hash4;

hashfunc1 _hash5;

};

#include"bloom.h"

int main()

{ bloomb(-1);

b.set("we are young");

b.set("i love you");

b.set("always");

cout<

布隆過濾器

布隆過濾器 bloom filter 是1970年由布隆提出的。它實際上是乙個很長的二進位制向量和一系列隨機對映函式。布隆過濾器可以用於檢索乙個元素是否在乙個集合中。它的優點是空間效率和查詢時間都遠遠超過一般的演算法,缺點是有一定的誤識別率和刪除困難。如果想要判斷乙個元素是不是在乙個集合裡,一般想到...

布隆過濾器

布隆過濾器的概念 如果想要判斷乙個元素是不是在乙個集合裡,一般想到的是將所有元素儲存起來,然後通過比較確定。鍊錶,樹等等資料結構都是這種思路.但是隨著集合中元素的增加,我們需要的儲存空間越來越大,檢索速度也越來越慢 o n o logn 不過世界上還有一種叫作雜湊表 又叫 雜湊表,hash tabl...

布隆過濾器

如果想判斷乙個元素是不是在乙個集合裡,一般想到的是將集合中所有元素儲存起來,然後通過比較確定。鍊錶 樹 雜湊表 又叫雜湊表,hash table 等等資料結構都是這種思路。但是隨著集合中元素的增加,我們需要的儲存空間越來越大。同時檢索速度也越來越慢。bloom filter 是一種空間效率很高的隨機...