算法进阶--第一章--哈希函数

-- 哈希函数与哈希表
-- 位图与布隆过滤器详解
-- 一致性哈希结构

 

1.经典哈希函数

1）input 无穷大  hashcode  f(string)

2）output  S域·

3）输入一样输出一样

4）当输入不一样，输出可能一样 哈希碰撞

5) 离散 均匀输出 打乱输入规律  模m 0~m-1

 

哈希表

效率变差，哈希表的扩容 在线离线 O(1)

哈希函数分流 大数据一半都是

 

2.

设计RandomPool结构
【题目】设计一种结构，在该结构中有如下三个功能：insert(key)：将某个key加入到该结构，做到不重复加入。
delete(key)：将原本在结构中的某个key移除。getRandom()：等概率随机返回结构中的任何一个key。
【要求】Insert、delete和getRandom方法的时间复杂度都是O(1)

add,random

 

删除，用最后一条填取删掉的地方，size -1

 

3.

认识布隆过滤器

解决一个问题：

原理：每个URL经过几个哈希函数后对应位置上描黑 ，所有黑名单每个URL描黑后整个布隆过滤器的一个位类型的数组相应位置被描黑，检查URL：计算k个哈希函数对应的位置，所有的位置都是黑的则认为是名单上的。否则不在

第一个公式：比特数组开多大由样本量和预期失误率来决定。 /8 都是字节

哈希函数个数计算取整，第三个公式预期失误率。

 

4.

认识一致性哈希

经典服务器抗压结构：负载均衡

问题：扩容

引入一致性哈希：降低迁移数据代价，又负载均衡

问题：机器数量少时，不一定均分，负载会有问题，即使均匀，加一个机器就不均匀了。

一个技术：虚拟节点技术

小概率：哈希碰撞

 

 

5.

岛问题
一个矩阵中只有0和1两种值，每个位置都可以和自己的上、下、左、右四个位置相连，如果有一片1连在一起，这个部分叫做一个岛，求一个矩阵中有多少个岛？
举例：
0 0 1 0 1 0
1 1 1 0 1 0
1 0 0 1 0 0
0 0 0 0 0 0
这个矩阵中有三个岛。

边界信息如何合并：

 

6.

认识并查集结构

1）两个元素是否是一个集合

2） 合并两个元素所在集合

优化：查找后打平