IP的快速查找

17436672:17465343:505,0:172
17563648:17825791:502,0:171
19005440:19136511:529,0:171
19136512:19202047:513,0:171
19726336:19791871:502,0:171
19922944:19943423:508,2104:172
19943424:19946751:508,0:172
19946752:20013823:508,2104:172
20013824:20014079:508,0:172
20014080:20031231:508,2104:172
20031232:20031487:508,0:172
20031488:20036863:508,2104:172
20036864:20037119:508,0:172
20037120:20037631:508,2104:172
20037632:20054015:508,0:172
20054016:20119551:522,0:172
20119552:20123647:502,0:170
20123648:20127743:517,3904:171
20127744:20133887:517,0:170

功能需求：有很多条如上面数据组成的文件，每条数据以冒号隔开，前两个数字表示IP段，后面的数字代表一些信息，如城市等。当一个客户端请求了后台时，我们要通过客户端的IP去文件里快速查出对应的一条数据。如ip为20127745的用户查回的数据是：20127744:20133887:517,0:170

实现思路：构建索引

优点：比折半法快

实现代码：下面的代码还可以继续优化。

/**
 * 索引查找：利用Map构建索引，利用Node存储数据
 * @author Peter(张春玲)
 *
 */
public class IndexNodeTree {
     public static Map> keyMap=new HashMap>();//
     private long max=0;//数据最大值
     private long min=0;//数据最小值

     /**
      * 内部节点类
      * 用于存储信息
      */
     private class Node{
         private long startIP;      //起始IP
         private long endIP;        //结束IP
         private String[] message;  //信息
     }

     /**
      * 组装数据
      * @param message
      */
     public void buildTree(String[] message){            
         String firstNum=message[0].substring(0,2);
         String secondNum=message[1].substring(0, 2);
         long startIP=Long.parseLong(message[0]);
         if(min==0){
             min=startIP;
         }else{
             if(startIPlong endIP=Long.parseLong(message[1]);
         if(max==0){
             max=endIP;
         }else{
             if(endIP>this.max){
                 this.max=endIP;
             }
         }

         if(firstNum.equals(secondNum)){//相等
             List list=keyMap.get(firstNum);
             if(list==null){
                 list=new ArrayList();
                 Node nod=new Node();
                 nod.startIP=startIP;
                 nod.endIP=endIP;
                 nod.message=message;
                 list.add(nod);
                 keyMap.put(firstNum, list);
             }else{
                 Node nod=new Node();
                 nod.startIP=startIP;
                 nod.endIP=endIP;
                 nod.message=message;
                 list.add(nod);
                 list.add(nod);
             }

         }else{//不相等
             List list1=keyMap.get(firstNum);
             if(list1==null){
                 list1=new ArrayList();
                 Node nod=new Node();
                 nod.startIP=startIP;
                 nod.endIP=endIP;
                 nod.message=message;
                 list1.add(nod);
                 keyMap.put(firstNum, list1);
             }else{
                 Node nod=new Node();
                 nod.startIP=startIP;
                 nod.endIP=endIP;
                 nod.message=message;
                 list1.add(nod);
             }

             List list2 = keyMap.get(secondNum);
             if(list2==null){
                 list2=new ArrayList();
                 Node nod=new Node();
                 nod.startIP=startIP;
                 nod.endIP=endIP;
                 nod.message=message;
                 list2.add(nod);
                 keyMap.put(secondNum, list2);
             }else{
                 Node nod=new Node();
                 nod.startIP=startIP;
                 nod.endIP=endIP;
                 nod.message=message;
                 list2.add(nod);
             }
         }
    }

     /**
      * 根据IP搜索信息
      * 先根据索引查出对应的List，然后通过折半法查找。
      * 
      * @param ip 查询的ip
      * @return 返回结果为null，说明不在范围内(未查到)
      */
     public String[] searchMessage(long ip){
         if(ip>max||ip//排除错误输入的ip
             return null;
         }else{
            String[] result=null;
            List list = keyMap.get((""+ip).substring(0, 2));
            if(list != null){
                int length=list.size();
                int start=0;
                int end=length-1;
                int mid=0;
                while(start<=end){          //折半查找索引后的List          
                    mid=(start+end)/2;
                    Node nod=list.get(mid);

                    if(ip>nod.startIP){     //需要去大的一半查找                 
                        if(ip<=nod.endIP){  //就是当前数据
                            result=nod.message;                                 
                            break;
                        }else{              //去大的一半查找                   
                            if(start==mid){
                                result=null;
                                break;
                            }else{      
                                start=mid;
                            }
                        }                   
                    }else if(ip//去小的一半找               
                        end=mid;
                    }else if(ip==nod.startIP){
                        result=nod.message;
                        break;
                    }

                }
            }           

            return result;
         }
     }

}

测试：

public class test{
     public static void main(String[] args) { 
         //创建对象
         IndexNodeTree tree=new IndexNodeTree();
         //组装数据
         long t1=System.currentTimeMillis();
        try {
            //从源文件读取数据
            BufferedReader br=new BufferedReader(new FileReader(new File("d:/ipall.txt")));
            String temp=null;
            try {
                while((temp=br.readLine())!=null){
                    String[] array=temp.split(":");
                    tree.buildTree(array);//存数组
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
         long t2=System.currentTimeMillis();     
         System.out.println("组装共耗时："+(t2-t1));


         /*测试查找*/
         long s1=System.currentTimeMillis();

         //long ip=100169305L;  
         long ip=2100169305L;
         String[] result=null;

         for(int i=0;i<10000000;i++){       
             result=tree.searchMessage(ip);         
         }      

         long s2=System.currentTimeMillis();
         System.out.println("查找耗时："+(s2-s1));
         if(result==null){
             System.out.println("不在范围内");
         }else{//打印结果
             System.out.println(result[0]+"..:"+result[1]); 
         }


    }
}