Bloom filter 是由 Howard Bloom 在 1970 年提出的二进制向量数据结构,它具有很好的空间和时间效率,被用来检测一个元素是不是集合中的一个成员。

结    构
二进制
召回率
100%
方    法
哈希函数

简介

编辑

Bloom filter 是由 Howard Bloom 在 1970 年提出的二进制向量数据结构,它具有很好的空间和时间效率,被用来检测一个元素是不是集合中的一个成员。如果检测结果为是,该元素不一定在集合中;但如果检测结果为否,该元素一定不在集合中。因此Bloom filter具有100%的召回率。这样每个检测请求返回有“在集合内(可能错误)”和“不在集合内(绝对不在集合内)”两种情况,可见 Bloom filter 是牺牲了正确率和时间以节省空间。

计算方法

编辑

如需要判断一个元素是不是在一个集合中,我们通常做法是把所有元素保存下来,然后通过比较知道它是不是在集合内,链表、树都是基于这种思路,当集合内元素个数的变大,我们需要的空间和时间都线性变大,检索速度也越来越慢。 Bloom filter 采用的是哈希函数的方法,将一个元素映射到一个 m 长度的阵列上的一个点,当这个点是 1 时,那么这个元素在集合内,反之则不在集合内。这个方法的缺点就是当检测的元素很多的时候可能有冲突,解决方法就是使用 k 个哈希 函数对应 k 个点,如果所有点都是 1 的话,那么元素在集合内,如果有 0 的话,元素则不在集合内。

优点缺点

编辑

Bloom filter 优点就是它的插入和查询时间都是常数,另外它查询元素却不保存元素本身,具有良好的安全性。它的缺点也是显而易见的,当插入的元素越多,错判“在集合内”的概率就越大了,另外 Bloom filter 也不能删除一个元素,因为多个元素哈希的结果可能在 Bloom filter 结构中占用的是同一个位,如果删除了一个比特位,可能会影响多个元素的检测。

简单例子

编辑

下面是一个简单的 Bloom filter 结构,开始时集合内没有元素
当来了一个元素 a,进行判断,这里哈希函数有两个,计算出对应的比特位上为 0 ,即是 a 不在集合内,将 a 添加进去:
之后的元素,要判断是不是在集合内,也是同 a 一样的方法,只有对元素哈希后对应位置上都是 1 才认为这个元素在集合内(虽然这样可能会误判):
随着元素的插入,Bloom filter 中修改的值变多,出现误判的几率也随之变大,当新来一个元素时,满足其在集合内的条件,即所有对应位都是 1 ,这样就可能有两种情况,一是这个元素就在集合内,没有发生误判;还有一种情况就是发生误判,出现了哈希碰撞,这个元素本不在集合内。

bloom filter的更多相关文章

  1. Bloom Filter:海量数据的HashSet

    Bloom Filter一般用于数据的去重计算,近似于HashSet的功能:但是不同于Bitmap(用于精确计算),其为一种估算的数据结构,存在误判(false positive)的情况. 1. 基本 ...

  2. 探索C#之布隆过滤器(Bloom filter)

    阅读目录: 背景介绍 算法原理 误判率 BF改进 总结 背景介绍 Bloom filter(后面简称BF)是Bloom在1970年提出的二进制向量数据结构.通俗来说就是在大数据集合下高效判断某个成员是 ...

  3. Bloom Filter 布隆过滤器

    Bloom Filter 是由伯顿.布隆(Burton Bloom)在1970年提出的一种多hash函数映射的快速查找算法.它实际上是一个很长的二进制向量和一些列随机映射函数.应用在数据量很大的情况下 ...

  4. Bloom Filter学习

    参考文献: Bloom Filters - the math    http://pages.cs.wisc.edu/~cao/papers/summary-cache/node8.html    B ...

  5. 【转】探索C#之布隆过滤器(Bloom filter)

    原文:蘑菇先生,http://www.cnblogs.com/mushroom/p/4556801.html 背景介绍 Bloom filter(后面简称BF)是Bloom在1970年提出的二进制向量 ...

  6. Bloom Filter 概念和原理

    Bloom filter 是由 Howard Bloom 在 1970 年提出的二进制向量数据结构,它具有很好的空间和时间效率,被用来检测一个元素是不是集合中的一个成员.如果检测结果为是,该元素不一定 ...

  7. 【转】Bloom Filter布隆过滤器的概念和原理

    转自:http://blog.csdn.net/jiaomeng/article/details/1495500 之前看数学之美丽,里面有提到布隆过滤器的过滤垃圾邮件,感觉到何其的牛,竟然有这么高效的 ...

  8. [爬虫学习笔记]基于Bloom Filter的url去重模块UrlSeen

            Url Seen用来做url去重.对于一个大的爬虫系统,它可能已经有百亿或者千亿的url,新来一个url如何能快速的判断url是否已经出现过非常关键.因为大的爬虫系统可能一秒钟就会下载 ...

  9. bloom filter 详解[转]

    Bloom Filter概念和原理 焦萌 2007年1月27日 Bloom Filter是一种空间效率很高的随机数据结构,它利用位数组很简洁地表示一个集合,并能判断一个元素是否属于这个集合.Bloom ...

随机推荐

  1. iOS 懒加载不起作用的原因

    在.m类中定义了一共strong属性,用懒加载getter方式去处理,发现用的时候无论如何属性都是null,调试后,发现根本没进getter方法. (ps:懒加载,又称为延迟加载.说的通俗一点,就是在 ...

  2. SpringMvc-Httl-shiro的整合

    来到新的公司一个月,以前实习公司的用的是srping+hibernate+struts2,而在这里不在用的这些了,而是用的springMVC和jdbc模板来操作数据了,所以又用了一段时间去慢慢融入这个 ...

  3. 工作中常用的Linux命令:crontab命令

    本文链接:http://www.cnblogs.com/MartinChentf/p/6060252.html (转载请注明出处) crontab是一个用来设置.删除或显示供守护进程cron执行的定时 ...

  4. android Unhandled exception type ParseException提示报错

    Unhandled exception type ParseException 意思指:你有一个方法会抛出异常,但是你没有捕捉. 依提示添加一下即可解决:

  5. POJ3260The Fewest Coins[背包]

    The Fewest Coins Time Limit: 2000MS   Memory Limit: 65536K Total Submissions: 6299   Accepted: 1922 ...

  6. Mecanim 动作复用示例

    Mecanim动作复用 资源包 四个动画文件 一个Controller 不同的模型 让模型都生成Avter,然后让多个模型重用一套动作 复用动作预览 动画状态机 资源地址 Assets Store地址 ...

  7. u3d_Shader_effects笔记4 BRDF

    1.英文意思 bidirectional reflectance distribution function bidirectional :双向的 reflectance :反射 distributi ...

  8. poj 3264

    Balanced Lineup Time Limit: 5000MS   Memory Limit: 65536K Total Submissions: 44594   Accepted: 20931 ...

  9. 开源框架】Android之史上最全最简单最有用的第三方开源库收集整理,有助于快速开发

    [原][开源框架]Android之史上最全最简单最有用的第三方开源库收集整理,有助于快速开发,欢迎各位... 时间 2015-01-05 10:08:18 我是程序猿,我为自己代言 原文  http: ...

  10. python问题:IndentationError:expected an indented block错误解决《转》

    python问题:IndentationError:expected an indented block错误解决 标签: python语言 2012-07-07 17:59 125145人阅读 评论( ...