1、对于海量数据,要求找出其中top n的热点数据,限制内存为m,设计思路如下:
密匙一: 分而治之/Hash映射 + Hash_map统计 + 堆/快速/归并排序
密匙二、多层划分 多层划分----其实本质上还是分而治之的思想,重在“分”的技巧上! 适用范围:第k大,中位数,不重复或重复的数字 基本原理及要点:因为元素范围很大,不能利用直接寻址表,所以通过多次划分,逐步确定范围,然后最后在一个可以接受的范围内进行。
密匙三:Bloom filter/Bitmap Bloom filter 关于什么是Bloom filter,请参看blog内此文:
海量数据处理之Bloom Filter详解 适用范围:可以用来实现数据字典,进行数据的判重,或者集合求交集 基本原理及要点: 对于原理来说很简单,位数组+k个独立hash函数。将hash函数对应的值的位数组置1,查找时如果发现所有hash函数对应位都是1说明存在,很明显这个过程并不保证查找的结果是100%正确的。同时也不支持删除一个已经插入的关键字,因为该关键字对应的位会牵动到其他的关键字。所以一个简单的改进就是 counting Bloom filter,用一个counter数组代替位数组,就可以支持删除了。 还有一个比较重要的问题,如何根据输入元素个数n,确定位数组m的大小及hash函数个数。当hash函数个数k=(ln2)(m/n)时错误率最小。在错误率不大于E的情况下,m至少要等于nlg(1/E)才能表示任意n个元素的集合。但m还应该更大些,因为还要保证bit数组里至少一半为0,则m应该>=nlg(1/E)*lge 大概就是nlg(1/E)1.44倍(lg表示以2为底的对数)。 举个例子我们假设错误率为0.01,则此时m应大概是n的13倍。这样k大概是8个。 注意这里m与n的单位不同,m是bit为单位,而n则是以元素个数为单位(准确的说是不同元素的个数)。通常单个元素的长度都是有很多bit的。所以使用bloom filter内存上通常都是节省的。
密匙四、Trie树/数据库/倒排索引
Trie树 适用范围:数据量大,重复多,但是数据种类小可以放入内存 基本原理及要点:实现方式,节点孩子的表示方式 扩展:压缩实现。
密匙五、外排序
适用范围:大数据的排序,去重 基本原理及要点:外排序的归并方法,置换选择败者树原理,最优归并树
密匙六、分布式处理之Mapreduce
MapReduce是一种计算模型,简单的说就是将大批量的工作(数据)分解(MAP)执行,然后再将结果合并成最终结果(REDUCE)。这样做的好处是可以在任务被分解后,可以通过大量机器进行并行计算,减少整个操作的时间。但如果你要我再通俗点介绍,那么,说白了,Mapreduce的原理就是一个归并排序。
适用范围:数据量大,但是数据种类小可以放入内存 基本原理及要点:将数据交给不同的机器去处理,数据划分,结果归约。
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