1.一种基于局部最小策略加速布谷鸟过滤器的数据查询方法,其特征在于,所述方法包括:获取待插入的数据,将待插入的数据作为第一元素按如下方式查询并存储在布谷鸟过滤器中,其中,所述布谷鸟过滤器为一种应用在数据库、缓存和网络测量中支持数据查询的数据结构;所述布谷鸟过滤器包括多个桶,每个桶包括多个槽,每个槽用于存储一个元素的指纹;每个元素在所述布谷鸟过滤器中对应有多个候选桶;每个元素的指纹只能存储在对应的候选桶中:对布谷鸟过滤器中的每个桶分配一个计数器作为标签;所述计数器用于记录对应桶已发生的踢出次数;在待插入的第一元素的所有候选桶都已满时,从所述所有候选桶中选择标签最小的桶作为第一候选桶;对所述第一候选桶中存储的每个指纹,计算所述指纹除本候选桶之外剩余候选桶的标签中的最小标签,将所述最小标签作为所述指纹的标签;从所述第一候选桶中选择指纹标签最小的指纹进行踢出,并插入所述第一元素的指纹;将被踢出的指纹所对应的元素作为新的待插入元素,重复上述操作,直至没有新的待插入元素或桶的标签达到预定义阈值为止;其中,所述预定义阈值的确定方式包括:基于有向图对布谷鸟过滤器进行建模;基于所述布谷鸟过滤器的建模,确定4个引理和2定理;根据所述4个引理和2定理,确定预定义阈值;其中,4个引理和2定理,包括:引理1: ;引理2: , 的标签具有以下关系: ;引理3:对于图 中任意 , 使得存在 , ,对 满足 ;m为布谷鸟过滤器中桶的数量;引理4:在概率 下,对于任意 且 ,桶集合 能够完全包含元素集合 必须满足 ;定理1:令 表示一个二部图, 表示被存储的元素集合, 表示槽集合,两者存在 关系,则 具有 到 的完美匹配 ,当且仅当对每一个子集 ,不等式 成立,其中, 是 中至少与一个元素相邻的槽的集合;定理2:在概率 下,任意顶点的最大标签为 。
2.根据权利要求1所述的基于局部最小策略加速布谷鸟过滤器的数据查询方法,其特征在于,所述预定义阈值为 , m 为布谷鸟过滤器中桶的数量。
3.根据权利要求1所述的基于局部最小策略加速布谷鸟过滤器的数据查询方法,其特征在于,基于有向图对布谷鸟过滤器进行建模,包括:通过有向图 对每个桶中有 个槽,每个元素有 个候选桶的布谷鸟过滤器进行建模;一个顶点对应的候选桶存储有 个元素,则对应的顶点的出度为 ;将顶点 的邻居顶点集合表示为 ,对于 ,利用有向边 表示一个元素 被存储到顶点 中, 是元素 的备选候选桶;将插入 个元素的过程需要执行的插入或踢出操作总次数记为 ,在有向图 , 表示 步之后顶点 的标签,第 步时对应的未满桶集合和边集合分别为 , ,令 表示从顶点 到 的最短距离,即 ;对于 中的任意一个顶点,有: 。
4.一种基于局部最小策略加速布谷鸟过滤器的数据查询系统,其特征在于,包括:处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器;其中,所述处理器用于运行所述计算机程序时,执行如下步骤:获取待插入的数据,将待插入的数据作为第一元素按如下方式查询并存储在布谷鸟过滤器中,其中,所述布谷鸟过滤器为一种应用在数据库、缓存和网络测量中支持数据查询的数据结构;所述布谷鸟过滤器包括多个桶,每个桶包括多个槽,每个槽用于存储一个元素的指纹;每个元素在所述布谷鸟过滤器中对应有多个候选桶;每个元素的指纹只能存储在对应的候选桶中:对布谷鸟过滤器中的每个桶分配一个计数器作为标签;所述计数器用于记录对应桶已发生的踢出次数;在待插入的第一元素的所有候选桶都已满时,从所述所有候选桶中选择标签最小的桶作为第一候选桶;对所述第一候选桶中存储的每个指纹,计算所述指纹除本候选桶之外剩余候选桶的标签中的最小标签,将所述最小标签作为所述指纹的标签;从所述第一候选桶中选择指纹标签最小的指纹进行踢出,并插入所述第一元素的指纹;将被踢出的指纹所对应的元素作为新的待插入元素,重复上述操作,直至没有新的待插入元素或桶的标签达到预定义阈值为止;其中,所述预定义阈值的确定方式包括:基于有向图对布谷鸟过滤器进行建模;基于所述布谷鸟过滤器的建模,确定4个引理和2定理;根据所述4个引理和2定理,确定预定义阈值;其中,4个引理和2定理,包括:引理1: ;引理2: , 的标签具有以下关系: ;引理3:对于图 中任意 , 使得存在 , ,对 满足 ;m为布谷鸟过滤器中桶的数量;引理4:在概率 下,对于任意 且 ,桶集合 能够完全包含元素集合 必须满足 ;定理1:令 表示一个二部图, 表示被存储的元素集合, 表示槽集合,两者存在 关系,则 具有 到 的完美匹配 ,当且仅当对每一个子集 ,不等式 成立,其中, 是 中至少与一个元素相邻的槽的集合;定理2:在概率 下,任意顶点的最大标签为 。
5.根据权利要求4所述的基于局部最小策略加速布谷鸟过滤器的数据查询系统,其特征在于,所述预定义阈值为 , m 为布谷鸟过滤器中桶的数量。
6.根据权利要求4所述的基于局部最小策略加速布谷鸟过滤器的数据查询系统,其特征在于,基于有向图对布谷鸟过滤器进行建模,包括:通过有向图 对每个桶中有 个槽,每个元素有 个候选桶的布谷鸟过滤器进行建模;一个顶点对应的候选桶存储有 个元素,则对应的顶点的出度为 ;将顶点 的邻居顶点集合表示为 ,对于 ,利用有向边 表示一个元素 被存储到顶点 中, 是元素 的备选候选桶;将插入 个元素的过程需要执行的插入或踢出操作总次数记为 ,在有向图 , 表示 步之后顶点 的标签,第 步时对应的未满桶集合和边集合分别为 , ,令 表示从顶点 到 的最短距离,即 ;对于 中的任意一个顶点,有: 。