Redis求交集的原理探究（redis求交集原理）

Redis求交集的原理探究

Redis（Remote Dictionary Server）是一款开源的 NoSQL 数据库，主要基于内存存储，同时也支持将数据持久化到硬盘中。Redis 是一个高性能的键值对存储系统，提供了丰富的数据类型和丰富的操作命令。其中，Redis 的集合类型具有很强的表现力，可以支持多种集合操作。例如，对于两个集合 A 和 B，我们经常需要求它们的交集，这个问题在 Redis 中很容易实现，下面我们将基于 Redis 来探究求交集的原理。

Redis 支持两种类型的集合：有序集合（sorted sets）和无序集合（unsorted sets）。在本文中，我们主要讨论无序集合。在 Redis 中，集合的底层实现是 hash table（哈希表），它采用了类似于 Java 的 Open Addressing detection（开放定址法）来解决 hash 冲突问题。更具体地说，当集合中的某一个桶已经被占用，而该桶的下一个桶也被占用时，Redis 会采用 linear probing（线性探测）方法来寻找可以使用的桶。这个过程并不高效，因为需要依次遍历所有的桶，直到找到一个没有被占用的桶。因此，Redis 提供了一种新的 hash 冲突解决方法：MurmurHash2。

MurmurHash2 是一种高效的 hash 函数，适用于 32 位和 64 位处理器。它通过数学运算产生散列值，这种散列算法的思路是先让数据通过多个运算，以使其更具有随机性，再通过某些操作进行混淆，最终得到一个较为均匀的散列表。实际上，很多 NoSQL 数据库都采用了 MurmurHash2。

我们接下来讨论怎样在 Redis 中求两个集合的交集。假设我们已经有了两个集合 A 和 B，它们的元素可以为空。我们将集合 B 的所有元素插入到 Redis 中；遍历集合 A 中的元素，判断该元素是否也属于集合 B，如果是，则将该元素添加到交集中。显然，这个过程的时间复杂度是 O(M+N)，其中 M 和 N 分别是集合 A 和集合 B 中的元素个数。

下面是基于 Redis 的 Python 实现代码：

“`python

import redis

redis_client = redis.StrictRedis(host=’localhost’, port=6379, db=0)

def sinterstore(dest, keys):

redis_client.sinterstore(dest, keys)

def sinter(keys):

return redis_client.sinter(keys)

其中，sinterstore(dest, keys) 函数将 keys 列表中的多个集合的交集存储到 dest 集合中；而 sinter(keys) 函数将 keys 列表中的多个集合的交集返回。这两个函数都是 Redis 中的操作命令。

需要注意的是，当集合 A 的元素个数较少时，以上算法并不是高效的，因为这时遍历 A 集合的时间与元素总数 M 并没有线性关系，而可能是 O(N) 或者更多。因此，我们需要采用一种高效的算法，例如使用 Redis 中的 BitArray，来优化求交集的算法。

Redis 是一个高性能的键值对存储系统，支持多种操作命令和数据类型。在 Redis 中求两个集合的交集，可以使用遍历集合的方法，时间复杂度为 O(M+N)。如果要进一步优化算法，可以使用 BitArray 来实现。