Hash算法的概念及应用如何判断链表中是否有环

Posted 2021-04-12 天天开怀乐

Hash算法（Hash Algorithm），简称散列算法，也成哈希算法（英译），是将一个大文件映射成一个小串字符。与指纹一样，就是以较短的信息来保证文件的唯一性的标志，这种标志与文件的每一个字节都相关，而且难以找到逆向规律。

举个列子：

服务器存了10个文本文件，你现在想判断一个新的文本文件和那10个文件有没有一个是一样的。你不可能去比对每个文本里面的每个字节，很有可能，两个文本文件都是5000个字节，但是只有最后一位有所不同，但这样的，你前面4999位的比较就是毫无意义。那一个解决办法，就是在存储那10个文本文件的时候，都将每个文件映射成一个hash字符串。服务器只需要存储10个hash字符串，在判断的时候，只需要判断新的这个文本文件的hash值是否和那10个文件的hash值一致，那就可以解决这个问题了。

由于文件是无限的，而映射后的字符串能表示的位数是有限的。因此可能会存在不同的key对应相同的Hash值。这就存在碰撞的可能

 a、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？ 

思路:还是老一套，先Hash映射降低数据规模，然后统计排序。 

具体做法： 

（1）可以估计每个文件安的大小为5G×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。

遍历文件a，对每个url求取hash(url)%1000，然后根据所取得的值将url分别存储到1000个小文件（记为a0,a1,…,a999）中。这样每个小文件的大约为300M。

遍历文件b，采取和a相同的方式将url分别存储到1000小文件（记为b0,b1,…,b999）。这样处理后，所有可能相同的url都在对应的小文件（a0vsb0,a1vsb1,…,a999vsb999）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。

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

b、现有海量日志数据保存在一个超级大的文件中，该文件无法直接读入内存，要求从中提取某天出访问百度次数最多的那个IP。

从这一天的日志数据中把访问百度的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2^32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;

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;

在这1000个最大的IP中，找出那个频率最大的IP，即为所求。

参考分治法获取文件中出现频次最高100词

2、如何判断链表中是否有环

首先创建两个指针1和2（在java里就是两个对象引用），同时指向这个链表的头节点。然后开始一个大循环，在循环体中，让指针1每次向下移动一个节点，让指针2每次向下移动两个节点，然后比较两个指针指向的节点是否相同。如果相同，则判断出链表有环，如果不同，则继续下一次循环。

 

例如链表A->B->C->D->B->C->D，两个指针最初都指向节点A，进入第一轮循环，指针1移动到了节点B，指针2移动到了C。第二轮循环，指针1移动到了节点C，指针2移动到了节点B。第三轮循环，指针1移动到了节点D，指针2移动到了节点D，此时两指针指向同一节点，判断出链表有环。

//判断是否有环bool isLoop(pNode pHead){ pNode fast = pHead; pNode slow = pHead; //如果无环，则fast先走到终点 //当链表长度为奇数时，fast->Next为空 //当链表长度为偶数时，fast为空 while( fast != NULL && fast->next != NULL) {
 fast = fast->next->next; slow = slow->next; //如果有环，则fast会超过slow一圈 if(fast == slow) { break; } }
 if(fast == NULL || fast->next == NULL ) return false; else return true;}
//计算环的长度int loopLength(pNode pHead){ if(isLoop(pHead) == false) return 0; pNode fast = pHead; pNode slow = pHead; int length = 0; bool begin = false; bool agian = false; while( fast != NULL && fast->next != NULL) { fast = fast->next->next; slow = slow->next; //超两圈后停止计数，挑出循环 if(fast == slow && agian == true) break; //超一圈后开始计数 if(fast == slow && agian == false) {  begin = true; agian = true; }
 //计数 if(begin == true) ++length;  } return length;}

//求出环的入口点Node* findLoopEntrance(pNode pHead){ pNode fast = pHead; pNode slow = pHead; while( fast != NULL && fast->next != NULL) {
 fast = fast->next->next; slow = slow->next; //如果有环，则fast会超过slow一圈 if(fast == slow) { break; } } if(fast == NULL || fast->next == NULL) return NULL; slow = pHead; while(slow != fast) { slow = slow->next; fast = fast->next; }
 return slow;}

3、Linux根据端口号查看进程PID

命令lsof，以查找占用端口80为例，用法如下：

[root@localhost nginx]# lsof -i:80

命令netstat，以查找占用80端口为例，用法如下

netstat -nlp|grep :80

命令ps，可以查看已知进程PID的执行目录的详细信息

ps -ef | grep 8246