问题
问题描述:一个网站有 20 亿 url 存在一个黑名单中,这个黑名单要怎么存?若此时随便输入一个 url,你如何快速判断该 url 是否在这个黑名单中?并且需在给定内存空间(比如:500M)内快速判断出。
分析
可能很多人首先想到的会是使用 HashSet,因为 HashSet基于 HashMap,理论上时间复杂度为:O(1)。达到了快速的目的,但是空间复杂度呢?URL字符串通过Hash得到一个Integer的值,Integer占4个字节,那20亿个URL理论上需要:
20亿*4/1024/1024/1024=7.45G
的内存,不满足空间复杂度的要求。
这里就引出本文要介绍的“布隆过滤器”。
何为布隆过滤器
布隆过滤器(Bloom Filter)是1970年由布隆提出的。它实际上是一个很长的二进制向量和一系列随机映射函数。布隆过滤器可以用于检索一个元素是否在一个集合中。它的优点是空间效率和查询时间都比一般的算法要好的多,缺点是有一定的误识别率和删除困难。
是不是描述的比较抽象?那就直接了解其原理吧!
还是以上面的例子为例:
哈希算法得