我們聊聊如何在兩組10億數(shù)據(jù)中查找重復(fù)數(shù)據(jù)?
你好,我是看山。
本文分析下一個(gè)經(jīng)典面試題:如何在兩組10億數(shù)據(jù)中查找重復(fù)數(shù)據(jù)?
這個(gè)問(wèn)題一般會(huì)有一個(gè)前提和一個(gè)約束:
- 前提是內(nèi)存或存儲(chǔ)空間受限,不足以使用Map等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),即無(wú)法完全加載數(shù)據(jù)后再做對(duì)比;
- 約束是重復(fù)數(shù)據(jù)的篩選粒度,是模糊篩選還是精確篩選,不同的約束需要使用不同的方式。
本文先講解下模糊篩選約束下如何實(shí)現(xiàn)。
分析考點(diǎn)
一般來(lái)說(shuō),面試題和我們之前的考試是相似的,每個(gè)問(wèn)題都會(huì)有一個(gè)考察點(diǎn)。
那本題的考察點(diǎn)是什么呢?作為面試官,我希望從這個(gè)問(wèn)題中考察同學(xué)的知識(shí)的寬度和對(duì)位圖的理解。
說(shuō)實(shí)在的,隨著Java棧發(fā)展越來(lái)越完善,面試中的問(wèn)題也越來(lái)越難。
回想十年前,面試能夠講清楚JMM,就已經(jīng)算是頭部選手的。但是十年后的今天,如果不會(huì)JMM,估計(jì)連一面都過(guò)不了。所以很多時(shí)候,都已經(jīng)跳過(guò)問(wèn)這么簡(jiǎn)單問(wèn)題了。
整個(gè)行業(yè)都是如此,入門(mén)門(mén)檻越來(lái)越高,對(duì)應(yīng)屆生要求越來(lái)越高,要求大家更加專(zhuān)業(yè)。大勢(shì)如此,我們只能順勢(shì)而為。
第二個(gè)要考察的點(diǎn)是能夠想到資源有限,并能夠回答位圖的優(yōu)勢(shì)是占用資源少。
如果能夠答出這兩個(gè)點(diǎn),這個(gè)題就是90分,如果再有更深的理解,我甚至可以忽略面試者不懂JMM。
紙上與躬行
紙上得來(lái)終覺(jué)淺,覺(jué)知此事需躬行。
我們直接編寫(xiě)一下代碼,結(jié)束Guava的布隆過(guò)濾器。
public class FuzzyFilter {
static final int nums = 1_000_000_000;
// 創(chuàng)建布隆過(guò)濾器
static final BloomFilter<String> bloomFilter = BloomFilter.create(Funnels.stringFunnel(UTF_8), nums, 0.0001);
public void add(String key) {
bloomFilter.put(key);
}
public boolean contains(String key) {
return bloomFilter.mightContain(key);
}
public static void main(String[] args) {
final FuzzyFilter fuzzyFilter = new FuzzyFilter();
final Random random = new Random(Integer.MIN_VALUE);
for (int i = 0; i < nums; i++) {
final String key = random.nextInt() + "";
fuzzyFilter.add(key);
}
int count = 0;
for (int i = 0; i < nums; i++) {
final String key = random.nextInt() + "";
if (fuzzyFilter.contains(key)) {
count++;
}
}
System.out.println("重復(fù)key數(shù)量為:" + count);
}
}
我們先借助Guava生成布隆過(guò)濾器BloomFilter,我們定義下期望數(shù)量是10億,誤差率是0.0001,此時(shí)布隆過(guò)濾器占用位數(shù)是 19,170,116,754 位,需要使用13個(gè)hash函數(shù)。
差不多2.2G的空間,就可以處理10億的數(shù)據(jù),相當(dāng)節(jié)省空間了。
到這里,是不是發(fā)現(xiàn)很簡(jiǎn)單的一道題。很多時(shí)候,不是不會(huì),而是沒(méi)見(jiàn)過(guò)。見(jiàn)過(guò)之后,發(fā)現(xiàn),不過(guò)如此。
總結(jié)
本文介紹了如何在兩組10億數(shù)據(jù)中模糊查找重復(fù)數(shù)據(jù),通過(guò)布隆過(guò)濾器的能力,實(shí)現(xiàn)2G空間實(shí)現(xiàn)10億個(gè)數(shù)據(jù)比對(duì)。