关于实时TopN排名算法的思考

您所在的位置:网站首页 msi实时排名 关于实时TopN排名算法的思考

关于实时TopN排名算法的思考

#关于实时TopN排名算法的思考| 来源: 网络整理| 查看: 265

关于实时TopN排名算法的思考 0.引言1.TopN实时排名算法1.1 一个失败的方案1.2 现成的数据结构?1.3 合理的方案 Reference

0.引言

实时排名是网络应用中常见的功能。根据需求不同,大概可以分为以下几类:

i. TopN排名ii. 全数据排名

作为通用需求,我们必须做如下假设:

a. 用户基数较大b. 排名数据更新较频繁c. 用于排序的数据(score)范围不确定d. 用作排名的score只会增加,不会减少

基于以上假设,全数据排名就是海量数据处理问题,一般认为内存难以胜任,一般通过数据库(如redis)实现,本文暂不讨论。

1.TopN实时排名算法

这里,我们假设:

N的范围有限(如1000),榜单数据内存完全可以处理

那么,问题来了。如何设计数据结构和算法,来满足大批量用户频繁更新榜单情况下的实时排名需求?

1.1 一个失败的方案

曾经看到一个实现,方案如下:

a. 定义一个长度为N+1的数组b. 更新数据时,将新数据放到数组尾部c. 对数组排序,如果数组长度为N+1,则移除尾部元素

咋一看,由于榜单数据较小,每次更新排序好像可行,但是随着用户基数和更新频度增加, 这个算法无疑跟DB设计把query建立在没有index的table上一样可怕。

随着更新频度提升,这个sort操作无疑将成为CPU的噩梦。

低效率的算法不会出bug,但是隐藏在角落偷偷的吃CPU,还很难被发现。

因此,该方案不可取。

1.2 现成的数据结构?

经典的有序数据结构,如

红黑树Heap

貌似可以满足这种需求。

但是,我们知道,平衡二叉树的高效操作是在于快速查找,然而维护一棵树的平衡(插入,删除元素),却是成本很高的操作。

因此,不可取。

1.3 合理的方案

这个功能里有一个令人头疼的要求,就是客户端要实时能够查看到排名情况,那么问题来了:

这里的实时是否意味着服务端数据必须实时有序?

答案是未必。我们知道,排序算法是计算机里面一个比较耗时的操作,频繁的排序更是无法忍受。

比较可行的方案是服务端不排序,只保证榜单记录TopN的数据,把实时排序的任务交给客户端执行。

服务器如何保证榜单上只记录TopN的数据?

数据结构定义如下:

type RankInfo struct{ name string // name of this rank element score int // rank score } type RankList struct { list []*RankInfo // unordered top N rank list min *RankInfo // the last one who own the minimum score in list nameMap map[string]*RankInfo // name->rankInfo }

更新积分榜UdateRankList(name, score)的操作流程如下(假设score只会增加不会减少):

a. 从nameMap查找指定的name是否已在榜单上,如果存在,更新积分。如果该对象==min,则重新查找积分最低对象赋值给min,返回。b. 如果list长度


【本文地址】


今日新闻


推荐新闻


CopyRight 2018-2019 办公设备维修网 版权所有 豫ICP备15022753号-3