布谷鸟哈希函数的参数_Cuckoo Hash 布谷鸟哈希
布谷鸟哈希最早于2001 年由Rasmus Pagh 和Flemming Friche Rodler 提出。该哈希方法是为了解决哈希冲突的问题而提出,利用较少计算换取了较大空间。名称源于该哈希方法行为类似于布谷鸟在别的鸟巢中下蛋,并将别的鸟蛋挤出的行为。它具有占用空间小、查询迅速等特性,可用于Bloom filter 和内存管理。
算法描述
算法使用hashA 和hashB 计算对应key 的位置。
当两个哈希任意位置为空,则选择一个位置插入
让两个哈希有位置为空时,则插入到空位置
当两个哈希位置均不为空时,随机选择两者之一的位置上keyx 踢出,计算踢出的keyx 另一个哈希值对应的位置进行插入,转至2执行(即当再次插入位置为空时插入,仍旧不为空时,踢出这个keyy)
图例
1. 插入key1 两个位置均为空,则插入任意位置.
2. 插入后
3. 插入key2 两个位置有一个位置为空,则插入空的位置中
4. 插入后效果
5. 新插入keyi 发现对应两个位置均被占据
6. 随机选择一个位置提出所在位置的key(key1),将踢出的key 放置在另一个哈希结果对应的位置上
7. 如果踢出的key(key1)又占据/踢出了其他key(keyj)的位置,则反复执行上面的过程直到结束
其他
Cockoo hash 有两种变形。一种通过增加哈希函数进一步提高空间利用率;另一种是增加哈希表,每个哈希函数对应一个哈希表,每次选择多个张表中空余位置进行放置。三个哈希表可以达到80% 的空间利用率。
Cockoo hash 的过程可能因为反复踢出无限循环下去,这时候就需要进行一次循环踢出的限制,超过限制则认为需要添加新的哈希函数。
在SOSP 11 的SLIT 文章中有使用Cockoo hash。
增加哈希表过程如下:
当新插入一个key hashA 在上面哈希表位置和hashB 在下面哈希表的位置分别被key1 和keyx 占据,任选一个key 提出(这里选择key1)。
计算key1 hashB 的值然后插入到下面的hashB 对应的哈希表中。
PS
文中图使用graphviz 绘制,图例第七张图片生成文件如下:
1: digraph G {
2: "node0" [
3: label = "null | null | keyi | null | null | key1 | key2 | ......"
4: shape = "record"
5: ];
6:
7: "node2"[
8: label="key1"
9: ];
10:
11: "node3"[
12: label="key2"
13: ];
14:
15: "node1"[
16: label="keyi"
17: ];
18:
19: "node1"->"node0":f2[color="red",shape="record",label="hashA"];
20: "node1"->;"node0":f6[color="red",shape="record",label="hashB"];
21:
22: "node0":f2->;"node2";
23: "node0":f5->;"node2"[style="dotted"];
24:
25: "node0":f2->;"node3"[style="dotted"];
26: "node0":f6->;"node3";
27:
28: "node0":f5:s->;"node0":f7:s[color="blue",shape="record",label="keyj"];
29: }
在GVEdit 在使用的时候,F5 是生成图片,并在对应的目下生成了响应的图形文件,相关设置在Graph setting 里面,第一次用的时候总是找不到export image 的方法,总导出不了对应图片。
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