演算法 布隆過濾器

2021-09-26 05:41:14 字數 1175 閱讀 8582

面試的時候我們經常會被問到,100億個url中有多少重複的,或者讓你設計乙個100億個url的黑名單。傳統使用hash去儲存,1個url算64bit,100億個我們需要320g的記憶體來處理,就需要各種分布式各種演算法來懟,對於公司來說是一筆不小的開銷而且很慢。

這個時候如果說允許有失誤,而且是「另可錯殺也不放過」的失誤準則,那麼布隆過濾器就是個不錯的選擇。

什麼是布隆過濾器

我們可以把布隆過濾器想成乙個陣列,根據你的需求來定義陣列型別,我們這裡用int型別

int

arr =

newint

[1000

];

這個1000長度的陣列,有32*1000的bit位。每個bit位上面只有0或1

當乙個url經過hash之後, 必定會得到乙個值,我們把這個值對應的bit位上的0改為1,叫做塗黑。

我們有k個hash函式,每個hash函式都會得到乙個值,每個值對應的bit位上面都要塗黑。

乙個url會塗黑k個位置,當再次拿到重複的url的時候,只要這k個位置上全都被塗黑過,我們就確定這個url肯定在黑名單裡面,只要有乙個hash沒有被塗黑,就判斷這個url不在黑名單裡

失誤率和記憶體所需如何計算

問題的關鍵就在如何確定大小和如何計算失誤率,記住三個公式可以搞定這個問題

m表示需要的記憶體大小,n表示樣本量,p表示預期失誤率。(100億資料量,萬分之一失誤率,需要22g左右的記憶體,也就是一台伺服器就能搞定百億級別的黑名單處理)

k表示需要設計多少個hash函式,n表示樣本量,m表示記憶體,向上取整,經典個數是13個

有預期失誤率,我們需要得出真實失誤率靠下面這個公式,k表示有多少個hash函式,m表示記憶體,n表示樣本量。

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...