面试题,程序员面试题,Java面试题,算法,分治策略,HashSet,前缀树

题目描述

给定 a、b 两个文件,各存放 50 亿个 URL,每个 URL 各占 64B,内存限制是 4G。请找出 a、b 两个文件共同的 URL。

解答思路

1. 分治策略

每个 URL 占 64B,那么 50 亿个 URL 占用的空间大小约为 320GB。

5, 000, 000, 000 64B ≈ 5GB 64 = 320GB

由于内存大小只有 4G,因此,我们不可能一次性把所有 URL 加载到内存中处理。对于这种类型的题目,一般采用分治策略,即:把一个文件中的 URL 按照某个特征划分为多个小文件,使得每个小文件大小不超过 4G,这样就可以把这个小文件读到内存中进行处理了。

思路如下

首先遍历文件 a,对遍历到的 URL 求 hash(URL) % 1000 ,根据计算结果把遍历到的 URL 存储到 a0, a1, a2, ..., a999,这样每个大小约为 300MB。使用同样的方法遍历文件 b,把文件 b 中的 URL 分别存储到文件 b0, b1, b2, ..., b999 中。这样处理过后,所有可能相同的 URL 都在对应的小文件中,即 a0 对应 b0, ..., a999 对应 b999,不对应的小文件不可能有相同的 URL。那么接下来,我们只需要求出这 1000 对小文件中相同的 URL 就好了。

接着遍历 ai( i∈[0,999] ),把 URL 存储到一个 HashSet 集合中。然后遍历 bi 中每个 URL,看在 HashSet 集合中是否存在,若存在,说明这就是共同的 URL,可以把这个 URL 保存到一个单独的文件中。

2. 前缀树

一般而言,URL 的长度差距不会不大,而且前面几个字符,绝大部分相同。这种情况下,非常适合使用字典树(trie tree) 这种数据结构来进行存储,降低存储成本的同时,提高查询效率。

@ChunelFeng 反馈。#212

方法总结

分治策略

  1. 分而治之,进行哈希取余;
  2. 对每个子文件进行 HashSet 统计。

前缀树

  1. 利用字符串的公共前缀来降低存储成本,提高查询效率。

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