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大数据小内存排序

发布时间:2022-11-26 11:02:04

A. excel大数据排序问题

楼主还是将需求进一步明确下吧
大数据是什么情况
排序的话,可以使用Excel自带的排序功能
如果有问题,该结合附件内容举例说明吧

B. 数据库中排序的对比及使用条件详解

假定MySQL服务器和PHP服务器都已经按照最适合的方式来配置,那么系统的可伸缩性(Scalability)和用户感知性能(User-perceived
Performance)是我们追求的主要目标。在实际运行中,MYSQL
中数据往往以
HASH
tables、BTREE
等方式存贮于内存,操作速度很快;同时INDEX
已经进行了一些预排序;很多应用中,MySQL
排序是首选。
PHP与MySQL相比具有如下优势:
1、考虑整个网站的可伸缩性和整体性能,在应用层(PHP)中排序明显会降低数据库的负载,从而提升整个网站的扩展能力。而数据库的排序,实际上成本是非常高的,消耗内存、CPU,如果并发的排序很多,DB
很容易到瓶颈。
2、如果在应用层(PHP)和MYSQL之间还存在数据中间层,合理利用,PHP会有更好的收益。
3、PHP在内存中的数据结构专门针对具体应用来设计,比数据库更为简洁、高效;
4、PHP不用考虑数据灾难恢复问题,可以减少这部分的操作损耗;
5、PHP不存在表的锁定问题;
6、MySQL中排序,请求和结果返回还需要通过网络连接来进行,而PHP中排序之后就可以直接返回了,减少了网络IO。
至于执行速度,差异应该不会很大,除非应用设计有问题,造成大量不必要的网络IO。另外,应用层要注意PHP

Cache
设置,如果超出会报告内部错误;此时要根据应用做好评估,或者调整Cache。具体选择,将取决于具体的应用。
列出一些PHP中执行排序更优的情况:
1、数据源不在MySQL
中,存在硬盘、内存或者来自网络的请求等;
2、数据存在
MySQL
中,量不大,而且没有相应的索引,此时把数据取出来用PHP排序更快;
3、数据源来自于多个MySQL
服务器,此时从多个
MySQL
中取出数据,然后在PHP中排序更快;
4、除了MySQL
之外,存在其他数据源,比如硬盘、内存或者来自网络的请求等,此时不适合把这些数据存入MySQL
后再排序;
列出一些必须在MySQL中排序的实例:
1、MySQL中已经存在这个排序的索引;
2、MySQL中数据量较大,而结果集需要其中很小的一个子集;比如
1000000
行数据,取TOP
10;
3、对于一次排序、多次调用的情况,比如统计聚合的情形,可以提供给不同的服务使用,那么在MySQL
中排序是首选的。另外,对于数据深度挖掘,通常做法是在应用层做完排序等复杂操作,把结果存入MySQL即可,便于多次使用。
4、不论数据源来自哪里,当数据量大到一定的规模后,由于占用内存/Cache
的关系,不再适合PHP中排序了;此时把数据复制、导入或者存在MySQL
,并用INDEX
优化,是优于PHP
的。不过,用
java,甚至
C++
来处理这类操作会更好。
有些类似大数据集聚合或者汇总的数据,在客户端排序得不偿失。当然,也有用类似搜索引擎的思路来解决类似应用的情况。
从网站整体考虑,就必须加入人力和成本的考虑。假如网站规模和负载较小,而人力有限(人数和能力都可能有限),此时在应用层(PHP)做排序要做不少开发和调试工作,耗费时间,得不偿失;不如在DB
中处理,简单快速。对于大规模的网站,电力、服务器的费用很高,在系统架构上精打细算,可以节约大量的费用,是公司持续发展之必要;此时如果能在应用层(PHP)
进行排序并满足业务需求,尽量在应用层进行。
关于PHP中执行排序与MySQL中执行排序的相关知识就介绍到这里了,希望本次的介绍能够对您有所收获!

C. 大数据最常用的算法有哪些

奥地利符号计算研究所(Research Institute for Symbolic Computation,简称RISC)的Christoph Koutschan博士在自己的页面上发布了一篇文章,提到他做了一个调查,参与者大多数是计算机科学家,他请这些科学家投票选出最重要的算法,以下是这次调查的结果,按照英文名称字母顺序排序。

大数据等最核心的关键技术:32个算法

1、A* 搜索算法——图形搜索算法,从给定起点到给定终点计算出路径。其中使用了一种启发式的估算,为每个节点估算通过该节点的最佳路径,并以之为各个地点排定次序。算法以得到的次序访问这些节点。因此,A*搜索算法是最佳优先搜索的范例。

2、集束搜索(又名定向搜索,Beam Search)——最佳优先搜索算法的优化。使用启发式函数评估它检查的每个节点的能力。不过,集束搜索只能在每个深度中发现最前面的m个最符合条件的节点,m是固定数字——集束的宽度。

3、二分查找(Binary Search)——在线性数组中找特定值的算法,每个步骤去掉一半不符合要求的数据。

4、分支界定算法(Branch and Bound)——在多种最优化问题中寻找特定最优化解决方案的算法,特别是针对离散、组合的最优化。

5、Buchberger算法——一种数学算法,可将其视为针对单变量最大公约数求解的欧几里得算法和线性系统中高斯消元法的泛化。

6、数据压缩——采取特定编码方案,使用更少的字节数(或是其他信息承载单元)对信息编码的过程,又叫来源编码。

7、Diffie-Hellman密钥交换算法——一种加密协议,允许双方在事先不了解对方的情况下,在不安全的通信信道中,共同建立共享密钥。该密钥以后可与一个对称密码一起,加密后续通讯。

8、Dijkstra算法——针对没有负值权重边的有向图,计算其中的单一起点最短算法。

9、离散微分算法(Discrete differentiation)。

10、动态规划算法(Dynamic Programming)——展示互相覆盖的子问题和最优子架构算法

11、欧几里得算法(Euclidean algorithm)——计算两个整数的最大公约数。最古老的算法之一,出现在公元前300前欧几里得的《几何原本》。

12、期望-最大算法(Expectation-maximization algorithm,又名EM-Training)——在统计计算中,期望-最大算法在概率模型中寻找可能性最大的参数估算值,其中模型依赖于未发现的潜在变量。EM在两个步骤中交替计算,第一步是计算期望,利用对隐藏变量的现有估计值,计算其最大可能估计值;第二步是最大化,最大化在第一步上求得的最大可能值来计算参数的值。

13、快速傅里叶变换(Fast Fourier transform,FFT)——计算离散的傅里叶变换(DFT)及其反转。该算法应用范围很广,从数字信号处理到解决偏微分方程,到快速计算大整数乘积。

14、梯度下降(Gradient descent)——一种数学上的最优化算法。

15、哈希算法(Hashing)。

16、堆排序(Heaps)。

17、Karatsuba乘法——需要完成上千位整数的乘法的系统中使用,比如计算机代数系统和大数程序库,如果使用长乘法,速度太慢。该算法发现于1962年。

18、LLL算法(Lenstra-Lenstra-Lovasz lattice rection)——以格规约(lattice)基数为输入,输出短正交向量基数。LLL算法在以下公共密钥加密方法中有大量使用:背包加密系统(knapsack)、有特定设置的RSA加密等等。

19、最大流量算法(Maximum flow)——该算法试图从一个流量网络中找到最大的流。它优势被定义为找到这样一个流的值。最大流问题可以看作更复杂的网络流问题的特定情况。最大流与网络中的界面有关,这就是最大流-最小截定理(Max-flow min-cut theorem)。Ford-Fulkerson 能找到一个流网络中的最大流。

20、合并排序(Merge Sort)。

21、牛顿法(Newton’s method)——求非线性方程(组)零点的一种重要的迭代法。

22、Q-learning学习算法——这是一种通过学习动作值函数(action-value function)完成的强化学习算法,函数采取在给定状态的给定动作,并计算出期望的效用价值,在此后遵循固定的策略。Q-leanring的优势是,在不需要环境模型的情况下,可以对比可采纳行动的期望效用。

23、两次筛法(Quadratic Sieve)——现代整数因子分解算法,在实践中,是目前已知第二快的此类算法(仅次于数域筛法Number Field Sieve)。对于110位以下的十位整数,它仍是最快的,而且都认为它比数域筛法更简单。

24、RANSAC——是“RANdom SAmple Consensus”的缩写。该算法根据一系列观察得到的数据,数据中包含异常值,估算一个数学模型的参数值。其基本假设是:数据包含非异化值,也就是能够通过某些模型参数解释的值,异化值就是那些不符合模型的数据点。

25、RSA——公钥加密算法。首个适用于以签名作为加密的算法。RSA在电商行业中仍大规模使用,大家也相信它有足够安全长度的公钥。

26、Sch?nhage-Strassen算法——在数学中,Sch?nhage-Strassen算法是用来完成大整数的乘法的快速渐近算法。其算法复杂度为:O(N log(N) log(log(N))),该算法使用了傅里叶变换。

27、单纯型算法(Simplex Algorithm)——在数学的优化理论中,单纯型算法是常用的技术,用来找到线性规划问题的数值解。线性规划问题包括在一组实变量上的一系列线性不等式组,以及一个等待最大化(或最小化)的固定线性函数。

28、奇异值分解(Singular value decomposition,简称SVD)——在线性代数中,SVD是重要的实数或复数矩阵的分解方法,在信号处理和统计中有多种应用,比如计算矩阵的伪逆矩阵(以求解最小二乘法问题)、解决超定线性系统(overdetermined linear systems)、矩阵逼近、数值天气预报等等。

29、求解线性方程组(Solving a system of linear equations)——线性方程组是数学中最古老的问题,它们有很多应用,比如在数字信号处理、线性规划中的估算和预测、数值分析中的非线性问题逼近等等。求解线性方程组,可以使用高斯—约当消去法(Gauss-Jordan elimination),或是柯列斯基分解( Cholesky decomposition)。

30、Strukturtensor算法——应用于模式识别领域,为所有像素找出一种计算方法,看看该像素是否处于同质区域( homogenous region),看看它是否属于边缘,还是是一个顶点。

31、合并查找算法(Union-find)——给定一组元素,该算法常常用来把这些元素分为多个分离的、彼此不重合的组。不相交集(disjoint-set)的数据结构可以跟踪这样的切分方法。合并查找算法可以在此种数据结构上完成两个有用的操作:

查找:判断某特定元素属于哪个组。

合并:联合或合并两个组为一个组。

32、维特比算法(Viterbi algorithm)——寻找隐藏状态最有可能序列的动态规划算法,这种序列被称为维特比路径,其结果是一系列可以观察到的事件,特别是在隐藏的Markov模型中。

以上就是Christoph博士对于最重要的算法的调查结果。你们熟悉哪些算法?又有哪些算法是你们经常使用的?

D. 算法:小数据量用冒泡,大数据量用快排,关于这里的数据量判断问题

left + CUTOFF > right
是说如果left和right之间个数少于CUTOFF的时候用冒泡,多于用快排
left + CUTOFF如果大于了right说明left和right的差值小于CUTOFF
好好理解下吧写成这样可能好理解点,实际是等效的
if(right - left < CUTOFF)

E. 海量数据分析处理方法

海量数据分析处理方法
一、Bloom filter
适用范围:可以用来实现数据字典,进行数据的判重,或者集合求交集
基本原理及要点:
对于原理来说很简单,位数组+k个独立hash函数。将hash函数对应的值的位数组置1,查找时如果发现所有hash函数对应位都是1说明存在,很明显这个过程并不保证查找的结果是100%正确的。同时也不支持删除一个已经插入的关键字,因为该关键字对应的位会牵动到其他的关键字。所以一个简单的改进就是 counting Bloom filter,用一个counter数组代替位数组,就可以支持删除了。
还有一个比较重要的问题,如何根据输入元素个数n,确定位数组m的大小及hash函数个数。当hash函数个数k=(ln2)*(m/n)时错误率最小。在错误率不大于E的情况下,m至少要等于n*lg(1/E)才能表示任意n个元素的集合。但m还应该更大些,因为还要保证bit数组里至少一半为0,则m应该>=nlg(1/E)*lge 大概就是nlg(1/E)1.44倍(lg表示以2为底的对数)。
举个例子我们假设错误率为0.01,则此时m应大概是n的13倍。这样k大概是8个。
注意这里m与n的单位不同,m是bit为单位,而n则是以元素个数为单位(准确的说是不同元素的个数)。通常单个元素的长度都是有很多bit的。所以使用bloom filter内存上通常都是节省的。
扩展:
Bloom filter将集合中的元素映射到位数组中,用k(k为哈希函数个数)个映射位是否全1表示元素在不在这个集合中。Counting bloom filter(CBF)将位数组中的每一位扩展为一个counter,从而支持了元素的删除操作。Spectral Bloom Filter(SBF)将其与集合元素的出现次数关联。SBF采用counter中的最小值来近似表示元素的出现频率。
问题实例:给你A,B两个文件,各存放50亿条URL,每条URL占用64字节,内存限制是4G,让你找出A,B文件共同的URL。如果是三个乃至n个文件呢?
根据这个问题我们来计算下内存的占用,4G=2^32大概是40亿*8大概是340亿,n=50亿,如果按出错率0.01算需要的大概是650亿个bit。现在可用的是340亿,相差并不多,这样可能会使出错率上升些。另外如果这些urlip是一一对应的,就可以转换成ip,则大大简单了。
二、Hashing
适用范围:快速查找,删除的基本数据结构,通常需要总数据量可以放入内存
基本原理及要点:
hash函数选择,针对字符串,整数,排列,具体相应的hash方法。
碰撞处理,一种是open hashing,也称为拉链法;另一种就是closed hashing,也称开地址法,opened addressing。
扩展:
d-left hashing中的d是多个的意思,我们先简化这个问题,看一看2-left hashing。2-left hashing指的是将一个哈希表分成长度相等的两半,分别叫做T1和T2,给T1和T2分别配备一个哈希函数,h1和h2。在存储一个新的key时,同时用两个哈希函数进行计算,得出两个地址h1[key]和h2[key]。这时需要检查T1中的h1[key]位置和T2中的h2[key]位置,哪一个位置已经存储的(有碰撞的)key比较多,然后将新key存储在负载少的位置。如果两边一样多,比如两个位置都为空或者都存储了一个key,就把新key存储在左边的T1子表中,2-left也由此而来。在查找一个key时,必须进行两次hash,同时查找两个位置。
问题实例:
1).海量日志数据,提取出某日访问网络次数最多的那个IP。
IP的数目还是有限的,最多2^32个,所以可以考虑使用hash将ip直接存入内存,然后进行统计。
三、bit-map
适用范围:可进行数据的快速查找,判重,删除,一般来说数据范围是int的10倍以下
基本原理及要点:使用bit数组来表示某些元素是否存在,比如8位电话号码
扩展:bloom filter可以看做是对bit-map的扩展
问题实例:
1)已知某个文件内包含一些电话号码,每个号码为8位数字,统计不同号码的个数。
8位最多99 999 999,大概需要99m个bit,大概10几m字节的内存即可。
2)2.5亿个整数中找出不重复的整数的个数,内存空间不足以容纳这2.5亿个整数。
将bit-map扩展一下,用2bit表示一个数即可,0表示未出现,1表示出现一次,2表示出现2次及以上。或者我们不用2bit来进行表示,我们用两个bit-map即可模拟实现这个2bit-map。
四、堆
适用范围:海量数据前n大,并且n比较小,堆可以放入内存
基本原理及要点:最大堆求前n小,最小堆求前n大。方法,比如求前n小,我们比较当前元素与最大堆里的最大元素,如果它小于最大元素,则应该替换那个最大元素。这样最后得到的n个元素就是最小的n个。适合大数据量,求前n小,n的大小比较小的情况,这样可以扫描一遍即可得到所有的前n元素,效率很高。
扩展:双堆,一个最大堆与一个最小堆结合,可以用来维护中位数。
问题实例:
1)100w个数中找最大的前100个数。
用一个100个元素大小的最小堆即可。
五、双层桶划分-—其实本质上就是【分而治之】的思想,重在分的技巧上!
适用范围:第k大,中位数,不重复或重复的数字
基本原理及要点:因为元素范围很大,不能利用直接寻址表,所以通过多次划分,逐步确定范围,然后最后在一个可以接受的范围内进行。可以通过多次缩小,双层只是一个例子。
扩展:
问题实例:
1).2.5亿个整数中找出不重复的整数的个数,内存空间不足以容纳这2.5亿个整数。
有点像鸽巢原理,整数个数为2^32,也就是,我们可以将这2^32个数,划分为2^8个区域(比如用单个文件代表一个区域),然后将数据分离到不同的区域,然后不同的区域在利用bitmap就可以直接解决了。也就是说只要有足够的磁盘空间,就可以很方便的解决。
2).5亿个int找它们的中位数。
这个例子比上面那个更明显。首先我们将int划分为2^16个区域,然后读取数据统计落到各个区域里的数的个数,之后我们根据统计结果就可以判断中位数落到那个区域,同时知道这个区域中的第几大数刚好是中位数。然后第二次扫描我们只统计落在这个区域中的那些数就可以了。
实际上,如果不是int是int64,我们可以经过3次这样的划分即可降低到可以接受的程度。即可以先将int64分成2^24个区域,然后确定区域的第几大数,在将该区域分成2^20个子区域,然后确定是子区域的第几大数,然后子区域里的数的个数只有2^20,就可以直接利用direct addr table进行统计了。
六、数据库索引
适用范围:大数据量的增删改查
基本原理及要点:利用数据的设计实现方法,对海量数据的增删改查进行处理。
七、倒排索引(Inverted index)
适用范围:搜索引擎,关键字查询
基本原理及要点:为何叫倒排索引?一种索引方法,被用来存储在全文搜索下某个单词在一个文档或者一组文档中的存储位置的映射。
以英文为例,下面是要被索引的文本: T0 = “it is what it is” T1 = “what is it” T2 = “it is a banana”
我们就能得到下面的反向文件索引:
“a”: {2} “banana”: {2} “is”: {0, 1, 2} “it”: {0, 1, 2} “what”: {0, 1}
检索的条件”what”,”is”和”it”将对应集合的交集。
正向索引开发出来用来存储每个文档的单词的列表。正向索引的查询往往满足每个文档有序频繁的全文查询和每个单词在校验文档中的验证这样的查询。在正向索引中,文档占据了中心的位置,每个文档指向了一个它所包含的索引项的序列。也就是说文档指向了它包含的那些单词,而反向索引则是单词指向了包含它的文档,很容易看到这个反向的关系。
扩展:
问题实例:文档检索系统,查询那些文件包含了某单词,比如常见的学术论文的关键字搜索。
八、外排序
适用范围:大数据的排序,去重
基本原理及要点:外排序的归并方法,置换选择败者树原理,最优归并树
扩展:
问题实例:
1).有一个1G大小的一个文件,里面每一行是一个词,词的大小不超过16个字节,内存限制大小是1M。返回频数最高的100个词。
这个数据具有很明显的特点,词的大小为16个字节,但是内存只有1m做hash有些不够,所以可以用来排序。内存可以当输入缓冲区使用。
九、trie树
适用范围:数据量大,重复多,但是数据种类小可以放入内存
基本原理及要点:实现方式,节点孩子的表示方式
扩展:压缩实现。
问题实例:
1).有10个文件,每个文件1G,每个文件的每一行都存放的是用户的query,每个文件的query都可能重复。要你按照query的频度排序。
2).1000万字符串,其中有些是相同的(重复),需要把重复的全部去掉,保留没有重复的字符串。请问怎么设计和实现?
3).寻找热门查询:查询串的重复度比较高,虽然总数是1千万,但如果除去重复后,不超过3百万个,每个不超过255字节。
十、分布式处理 maprece
适用范围:数据量大,但是数据种类小可以放入内存
基本原理及要点:将数据交给不同的机器去处理,数据划分,结果归约。
扩展:
问题实例:
1).The canonical example application of MapRece is a process to count the appearances ofeach different word in a set of documents:
2).海量数据分布在100台电脑中,想个办法高效统计出这批数据的TOP10。
3).一共有N个机器,每个机器上有N个数。每个机器最多存O(N)个数并对它们操作。如何找到N^2个数的中数(median)?

F. 大数据量实时统计排序分页查询 优化总结

大数据量实时统计排序分页查询 (并发数较小时) 的瓶颈不是函数(count,sum等)执行,

不是having, 也不是order by,甚至不是表join, 导致慢的原因就在于“数据量太大本身”

就是将表划分为M份相互独立的部分,可以是分表,也可以是不分表但冗余一个取模结果字段

实际结果是不分表比分表更加灵活,只需稍加配置,就可以动态切分大表,随意更改M的大小。

将1条慢sql(大于30秒)拆分成为N条查询速度巨快的sql(单条sql执行时间控制在20毫秒以内)

然后再web应用中以适当的线程数去并发查询这些执行时间快的N条小sql再汇总结果

第一步查询中去并发执行这N条小sql, 只取排序字段和标识字段,其他字段一律丢弃

汇总结果后定位出当前页面要显示的pageNum条数据,再进行第二步查询,取出页面上需要展示的所有字段

PS:这一点是至关重要的,其他几点都可以不看,这点是最关键的。慢慢解释一下:

a) 第一种方式是把数据库中所有记录(只取排序字段和标识字段并且不做任何sum,count having order by等操作)

全部拉到web应用中,在web应用中完成所有的计算

b) 第二种方式是把数据库中所有记录做sum count having等操作之后的所有行数拉到web应用中,在web应用中完成剩余计算

c) 第三种方式是把数据库中所有记录做sum count having order by等操作之后把limit后的数据拉到web应用中,

在web应用中对limit后的数据再计算

显然,第一种方式 数据库什么活都不做只取数据 是不可行的。以lg_order_count_seller为例,1500万行,

如果只算id, seller_id和order_count 这三个bigint类型,至少需要拉8*3*1500 0000 = 360000000=340M,

拉到内存中之后存储需要8*4*15000000= 460M,这还不算List是的2的n次方这个特点和计算排序等的内存开销,

不仅数据库与web应用机器IO扛不住,就是应用自身恐怕也要OOM了。

第二种方式,所有记录做sum count having等操作之后,由于是group by seller_id的,总得数据量变为100万(就是卖家总数),

这样子一来,共需要拉8*3*100 0000 = 23M,拉到内存之后,需要8*4*100 0000 = 30M, 再算上List是的2的n次方这个特点和

计算排序等的内存开销也不会超过100M, IO的时间和内存开销勉强可以考虑接受。

第三种方式,所有记录做sum count having order by等操作之后把limit后的数据拉到web应用中,因为做了limit,所以,

数据量很小了,无论是IO还是内存开销都已经很小了。可以忽略。

综合以上三种,第三种方式适用于页面的前n页和后n页,因为这个limit的数据量随着页数的增大而增大,

当大到每个切分后的小表的数据量时就转为第二种方式了。

第二种方式适用于页面的第[n+1, totaoPageNum-n]页。

切分成N条小sql后并行执行时排序不稳定性的解决办法

① 问题描述:

优化之前,还是是一条大慢sql查询时,由于数据库排序是稳定排序,

所以当两条记录排序字段值相同时他们在页面上的页码位置是固定的。

优化之后,当并行执行这N条小sql时,由于无法控制这些小sql的先后执行顺序,

导致在web应用中当两条记录的排序字段值相同时在页面上的页码位置是随机的。

② 解决办法:

除了拉标识字段(seller_id)和排序字段(order_count_sum)之外,再取一个unique(id)的字段,当两条记录的排序字段值相同时,再用这个unique的字段(在卖家监控中这个字段是id)进行第二次排序.这样就解决了排序不稳定的问题。

③ 也许,看到这里会有疑问,为什么不用seller_id?seller_id也是唯一, 这样子不是少取id这个字段,减少IO了?

seller_id虽然也是唯一,可以辅助排序,但是不要忘记数据库的排序规则是:

如果两列的值相等,那么序号在前的排在前面,这里的序号就是主键(自动生成,autoincrement),

如果用seller_id的话还是不能保证排序的稳定性,只能用主键id.

优先加载页面上的主要元素,然后再去异步加载次要元素,

反应在卖家监控页面中,查数据和查页页码的sql语句基本相同,是在竞争同一资源,

所以,需要做一个策略,优先把资源让给查数,数据查完之后再去查页码。

限流

由于多线程取数据并没有从本质上提高数据库性能,所以必须针对大数据量实时统计排序分页查询做限流

我这里打个比方:食堂有6个窗口,物流团队吃饭要买6个菜,平均每买1个菜需要1分钟的时间,

如果派我一个人去一个窗口买的话需要6分钟的时间

假如派6个人分别去6个窗口买这6个菜,只需要1分钟的时间

但是,如果除了物流团队,再来其他5个团队呢,也就是说6个团队每个团队买6个菜共买36个菜,

这样子有的团队先买完,有的团队后买完,但平均时间还是6分钟。本质上没有变化。

所以,对于特定的查询条件,必须进行限流。让每分钟至多有6个团队买菜,这样子能使得情况变得不至于太糟糕。

从根本上改变现状

这一点从目前来看只能是展望了,比如mysql数据库换更为强大的oracle数据库,

或更换InnoDb引擎为其他,或更换SATA硬盘为SSD 。。。。。。

从实践效果来看,优化后的效果是很明显的。

相同的查询条件,原来一个页面查询时间由于超过60秒超时了,根据1-6点建议优化之后,查询时间变为2秒至3.5秒之间。

G. 数据库上百万条,内部排序的原理是什么

查询时直接排序即可:
select 字段1,字段2,... from 你的表 where 条件 order by 字段3,字段4 desc,字段5 desc
结果:版order by 字段3,字段4 desc,字段5 desc:按字段3从小到权大、字段4从大到小、字段5从大到小的顺序排列,不用在内存中操作。

H. 跪求一对大数据量浮点数的快速排序算法啊。。急用!

因为不知道你的数据从哪里来,是从文本还是手动输入...所以只提供个思路:
先动态建立个链表,用来存浮点数的整数部分,链表的每个单元下挂一个小的链表(其实只是理解上的小,实际和前面的链表是一样的,下挂的链表定义为浮点型的);这里你需要先定义结构体,含有一个整型数据和整型指针,指针存储下挂的链表地址,下挂链表用于存储浮点数的小数部分,然后用该结构体生成数组。这样所有数据读取进来后,都是按整数部分划分存储在一个链表下面,比如2.0034和2.412都是存储在数据为2的链表下面,3.323和3.12124都是存储在数据为3的链表下面。然后再对各个链表进行冒泡法排序或者是随意一个你觉得可以的排序。
如果说整数部分相同但小数部分不同的数据很多很多,可以再往下细分。
希望能对你有所帮助!

I. 如何用java程序对一个大数据集进行排序,排序后再进行组合,在排序,找出最大与最小值 谢谢

1、数据库排序:将数据存入数据库,利用数据库进行索引排序后再取出数据
2、分段排序:规定一个内存大小,据此对数据集进行分段,每次取一部分进行排序

J. 大数据排序或取重或去重相关问题

大数据排序或取重或去重相关问题
1. 给定a、b两个文件,各存放50亿个url,每个url各占64字节,内存限制是4G,让你找出a、b文件共同的url?
方案1:可以估计每个文件安的大小为50G×64=320G,远远大于内存限制的4G。所以不可能将其完全加载到内存中处理。考虑采取分而治之的方法。
s 遍历文件a,对每个url求取 ,然后根据所取得的值将url分别存储到1000个小文件(记为 )中。这样每个小文件的大约为300M。
s 遍历文件b,采取和a相同的方式将url分别存储到1000各小文件(记为 )。这样处理后,所有可能相同的url都在对应的小文件( )中,不对应的小文件不可能有相同的url。然后我们只要求出1000对小文件中相同的url即可。
s 求每对小文件中相同的url时,可以把其中一个小文件的url存储到hash_set中。然后遍历另一个小文件的每个url,看其是否在刚才构建的hash_set中,如果是,那么就是共同的url,存到文件里面就可以了。
方案2:如果允许有一定的错误率,可以使用Bloom filter,4G内存大概可以表示340亿bit。将其中一个文件中的url使用Bloom filter映射为这340亿bit,然后挨个读取另外一个文件的url,检查是否与Bloom filter,如果是,那么该url应该是共同的url(注意会有一定的错误率)。
2. 有10个文件,每个文件1G,每个文件的每一行存放的都是用户的query,每个文件的query都可能重复。要求你按照query的频度排序。 方案1:
s 顺序读取10个文件,按照hash(query)%10的结果将query写入到另外10个文件(记为 )中。这样新生成的文件每个的大小大约也1G(假设hash函数是随机的)。
s 找一台内存在2G左右的机器,依次对 用hash_map(query, query_count)来统计每个query出现的次数。利用快速/堆/归并排序按照出现次数进行排序。将排序好的query和对应的query_cout输出到文件中。这样得到了10个排好序的文件(记为 )。
s 对 这10个文件进行归并排序(内排序与外排序相结合)。
方案2:
一般query的总量是有限的,只是重复的次数比较多而已,可能对于所有的query,一次性就可以加入到内存了。这样,我们就可以采用trie树/hash_map等直接来统计每个query出现的次数,然后按出现次数做快速/堆/归并排序就可以了。
方案3:
与方案1类似,但在做完hash,分成多个文件后,可以交给多个文件来处理,采用分布式的架构来处理(比如MapRece),最后再进行合并。

3. 有一个1G大小的一个文件,里面每一行是一个词,词的大小不超过16字节,内存限制大小是1M。返回频数最高的100个词。
方案1:顺序读文件中,对于每个词x,取 ,然后按照该值存到5000个小文件(记为 ) 中。这样每个文件大概是200k左右。如果其中的有的文件超过了1M大小,还可以按照类似的方法继续往下分,知道分解得到的小文件的大小都不超过1M。对每个小文件,统计每个文件中出现的词以及相应的频率(可以采用trie树/hash_map等),并取出出现频率最大的100个词(可以用含100个结点 的最小堆),并把100词及相应的频率存入文件,这样又得到了5000个文件。下一步就是把这5000个文件进行归并(类似与归并排序)的过程了。

4. 海量日志数据,提取出某日访问网络次数最多的那个IP。
方案1:首先是这一天,并且是访问网络的日志中的IP取出来,逐个写入到一个大文件中。注意到IP是32位的,最多有 个 IP。同样可以采用映射的方法,比如模1000,把整个大文件映射为1000个小文件,再找出每个小文中出现频率最大的IP(可以采用hash_map进 行频率统计,然后再找出频率最大的几个)及相应的频率。然后再在这1000个最大的IP中,找出那个频率最大的IP,即为所求。

5. 在2.5亿个整数中找出不重复的整数,内存不足以容纳这2.5亿个整数。
方案1:采用2-Bitmap(每个数分配2bit,00表示不存在,01表示出现一次,10表示多次,11无意义)进行,共需内存内存,还可以接受。然后扫描这2.5亿个整数,查看Bitmap中相对应位,如果是00变01,01变10,10保持不变。所描完事后,查看bitmap,把对应位是01的整数输出即可。
方案2:也可采用上题类似的方法,进行划分小文件的方法。然后在小文件中找出不重复的整数,并排序。然后再进行归并,注意去除重复的元素。

6. 海量数据分布在100台电脑中,想个办法高校统计出这批数据的TOP10。
方案1:
s 在每台电脑上求出TOP10,可以采用包含10个元素的堆完成(TOP10小,用最大堆,TOP10大,用最小堆)。比如求TOP10大,我们首先取前10个元素调整成最小堆,如果发现,然后扫描后面的数据,并与堆顶元素比较,如果比堆顶元素大,那么用该元素替换堆顶,然后再调整为最小堆。最后堆中的元 素就是TOP10大。
s 求出每台电脑上的TOP10后,然后把这100台电脑上的TOP10组合起来,共1000个数据,再利用上面类似的方法求出TOP10就可以了。

7. 怎么在海量数据中找出重复次数最多的一个?
方案1:先做hash,然后求模映射为小文件,求出每个小文件中重复次数最多的一个,并记录重复次数。然后找出上一步求出的数据中重复次数最多的一个就是所求(具体参考前面的题)。

8. 上千万或上亿数据(有重复),统计其中出现次数最多的钱N个数据。
方案1:上千万或上亿的数据,现在的机器的内存应该能存下。所以考虑采用hash_map/搜索二叉树/红黑树等来进行统计次数。然后就是取出前N个出现次数最多的数据了,可以用第6题提到的堆机制完成。

9. 1000万字符串,其中有些是重复的,需要把重复的全部去掉,保留没有重复的字符串。请怎么设计和实现?
方案1:这题用trie树比较合适,hash_map也应该能行。

10. 一个文本文件,大约有一万行,每行一个词,要求统计出其中最频繁出现的前10个词,请给出思想,给出时间复杂度分析。
方案1:这题是考虑时间效率。用trie树统计每个词出现的次数,时间复杂度是O(n*le)(le表示单词的平准长度)。然后是找出出现最频繁的前10个词,可以用堆来实现,前面的题中已经讲到了,时间复杂度是O(n*lg10)。所以总的时间复杂度,是O(n*le)与O(n*lg10)中较大 的哪一个。

11. 一个文本文件,找出前10个经常出现的词,但这次文件比较长,说是上亿行或十亿行,总之无法一次读入内存,问最优解。
方案1:首先根据用hash并求模,将文件分解为多个小文件,对于单个文件利用上题的方法求出每个文件件中10个最常出现的词。然后再进行归并处理,找出最终的10个最常出现的词。

12. 100w个数中找出最大的100个数。
方案1:在前面的题中,我们已经提到了,用一个含100个元素的最小堆完成。复杂度为O(100w*lg100)。
方案2:采用快速排序的思想,每次分割之后只考虑比轴大的一部分,知道比轴大的一部分在比100多的时候,采用传统排序算法排序,取前100个。复杂度为O(100w*100)。
方案3:采用局部淘汰法。选取前100个元素,并排序,记为序列L。然后一次扫描剩余的元素x,与排好序的100个元素中最小的元素比,如果比这个最小的要大,那么把这个最小的元素删除,并把x利用插入排序的思想,插入到序列L中。依次循环,知道扫描了所有的元素。复杂度为O(100w*100)。

13. 寻找热门查询:
搜索引擎会通过日志文件把用户每次检索使用的所有检索串都记录下来,每个查询串的长度为1-255字节。假设目前有一千万个记录,这些查询串的重复读比较高,虽然总数是1千万,但是如果去除重复和,不超过3百万个。一个查询串的重复度越高,说明查询它的用户越多,也就越热门。请你统计最热门的10个 查询串,要求使用的内存不能超过1G。
(1) 请描述你解决这个问题的思路;
(2) 请给出主要的处理流程,算法,以及算法的复杂度。
方案1:采用trie树,关键字域存该查询串出现的次数,没有出现为0。最后用10个元素的最小推来对出现频率进行排序。

14. 一共有N个机器,每个机器上有N个数。每个机器最多存O(N)个数并对它们操作。如何找到 个数中的中数?
方案1:先大体估计一下这些数的范围,比如这里假设这些数都是32位无符号整数(共有 个)。我们把0到 的整数划分为N个范围段,每个段包含 个整数。比如,第一个段位0到 ,第二段为 到 ,…,第N个段为 到 。 然后,扫描每个机器上的N个数,把属于第一个区段的数放到第一个机器上,属于第二个区段的数放到第二个机器上,…,属于第N个区段的数放到第N个机器上。 注意这个过程每个机器上存储的数应该是O(N)的。下面我们依次统计每个机器上数的个数,一次累加,直到找到第k个机器,在该机器上累加的数大于或等于 ,而在第k-1个机器上的累加数小于 ,并把这个数记为x。那么我们要找的中位数在第k个机器中,排在第 位。然后我们对第k个机器的数排序,并找出第 个数,即为所求的中位数。复杂度是 的。
方案2:先对每台机器上的数进行排序。排好序后,我们采用归并排序的思想,将这N个机器上的数归并起来得到最终的排序。找到第n个便是所求。复杂度是n(i)的。

15. 最大间隙问题
给定n个实数 ,求着n个实数在实轴上向量2个数之间的最大差值,要求线性的时间算法。
方案1:最先想到的方法就是先对这n个数据进行排序,然后一遍扫描即可确定相邻的最大间隙。但该方法不能满足线性时间的要求。故采取如下方法:
s 找到n个数据中最大和最小数据max和min。
s 用n-2个点等分区间[min, max],即将[min, max]等分为n-1个区间(前闭后开区间),将这些区间看作桶,编号为 ,且桶 的上界和桶i+1的下届相同,即每个桶的大小相同。每个桶的大小为: 。实际上,这些桶的边界构成了一个等差数列(首项为min,公差为 ),且认为将min放入第一个桶,将max放入第n-1个桶。
s 将n个数放入n-1个桶中:将每个元素 分配到某个桶(编号为index),其中 ,并求出分到每个桶的最大最小数据。
s最大间隙:除最大最小数据max和min以外的n-2个数据放入n-1个桶中,由抽屉原理可知至少有一个桶是空的,又因为每个桶的大小相同,所以最大间隙不会在同一桶中出现,一定是某个桶的上界和气候某个桶的下界之间隙,且该量筒之间的桶(即便好在该连个便好之间的桶)一定是空桶。也就是说,最大间隙在桶 i的上界和桶j的下界之间产生 。一遍扫描即可完成。

16. 将多个集合合并成没有交集的集合:给定一个字符串的集合,格式如: 。要求将其中交集不为空的集合合并,要求合并完成的集合之间无交集,例如上例应输出 。
(1) 请描述你解决这个问题的思路;
(2) 给出主要的处理流程,算法,以及算法的复杂度;
(3) 请描述可能的改进。
方案1:采用并查集。首先所有的字符串都在单独的并查集中。然后依扫描每个集合,顺序合并将两个相邻元素合并。例如,对于 , 首先查看aaa和bbb是否在同一个并查集中,如果不在,那么把它们所在的并查集合并,然后再看bbb和ccc是否在同一个并查集中,如果不在,那么也把它们所在的并查集合并。接下来再扫描其他的集合,当所有的集合都扫描完了,并查集代表的集合便是所求。复杂度应该是O(NlgN)的。改进的话,首先可以 记录每个节点的根结点,改进查询。合并的时候,可以把大的和小的进行合,这样也减少复杂度。
17. 最大子序列与最大子矩阵问题
数组的最大子序列问题:给定一个数组,其中元素有正,也有负,找出其中一个连续子序列,使和最大。
方案1:这个问题可以动态规划的思想解决。设 表示以第i个元素 结尾的最大子序列,那么显然 。基于这一点可以很快用代码实现。
最大子矩阵问题:给定一个矩阵(二维数组),其中数据有大有小,请找一个子矩阵,使得子矩阵的和最大,并输出这个和。
方案1:可以采用与最大子序列类似的思想来解决。如果我们确定了选择第i列和第j列之间的元素,那么在这个范围内,其实就是一个最大子序列问题。如何确定第i列和第j列可以词用暴搜的方法进行。

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