[发明专利]一种布鲁姆过滤器关联删除的方法

摘要

本发明公开了一种布鲁姆过滤器关联删除的方法，特点是将现有技术中用于存储两个维度第一边和第二边的第三计数型布鲁姆过滤器CBFD拆分成两个大小相同的第五计数型布鲁姆过滤器和第六计数型布鲁姆过滤器，来分别存储第一边和第二边，并分别检测可能边，优点是大大提高了布鲁姆过滤器关联删除算法的准确性，此外，还可以降低假阳性和假阴性。

主权项

一种布鲁姆过滤器关联删除的方法，使用两个计数型布鲁姆过滤器，即第一计数型布鲁姆过滤器CBFA和第二计数型布鲁姆过滤器CBFB分别存储第一维度A的元素ax和第二维度B的元素bx，其中x＝1,2,…,n,其中n是任意正整数，将上述两个维度元素的集合定义为第一集合，记为Ω＝{(ax,bx)}，将元素ax用2个独立的哈希函数表示，记为h1(ax),h2(ax)，即将所述的第一计数型布鲁姆过滤器CBFA中地址为h1(ax),h2(ax)的两个计数器分别加1，将元素bx用2个相互独立的哈希函数表示，记为h1(bx),h2(bx)，即将所述的第二计数型布鲁姆过滤器CBFB中地址为h1(bx),h2(bx)的两个计数器分别加1；定义上述两个维度的第一边为h1(ax)+h1(bx)，上述两个维度的第二边为h2(ax)+h2(bx)，定义上述两个维度的边组合为h1(ax)+h1(bx)+h2(ax)+h2(bx)，其中“+”表示字符串联接操作，使用第三计数型布鲁姆过滤器CBFD存储上述两个维度的第一边和第二边，使用第四计数型布鲁姆过滤器CBFI存储上述两个维度的边组合，将每个边组合用q个独立的哈希函数表示，记为h″1(h1(ax)+h1(bx)+h2(ax)+h2(bx)),h″2(h1(ax)+h1(bx)+h2(ax)+h2(bx)),…,h″q(h1(ax)+h1(bx)+h2(ax)+h2(bx))，即将所述的第四计数型布鲁姆过滤器CBFI中地址为h″1(h1(a)+h1(b)+h2(a)+h2(b)),h″2(h1(a)+h1(b)+h2(a)+h2(b)),…,h″q(h1(a)+h1(b)+h2(a)+h2(b))的q个计数器分别加1，其中，m″是所述的第四计数型布鲁姆过滤器CBFI中计数器的个数；将两个维度内要删除元素的集合定义为第二集合，记为Ψ＝{(ay,by)}∈Ω,y∈{1,2,...,n}，第二集合Ψ中元素的数量为d，使用第七计数型布鲁姆过滤器CBFAD存储第二集合Ψ中所有属于第一维度A的元素ay，将第一维度A中要删除的元素用2个独立的哈希函数表示，记为h1(ay),h2(ay)，即将所述的第七计数型布鲁姆过滤器CBFAD中地址为h1(ay),h2(ay)的两个计数器分别加1，其特征在于将所述的第三计数型布鲁姆过滤器CBFD拆分成两个大小相同的第五计数型布鲁姆过滤器和第六计数型布鲁姆过滤器，记为CBFD1和CBFD2，将上述两个维度的第一边用p个独立的哈希函数表示，记为h′1(h1(ax)+h1(bx)),h′2(h1(ax)+h1(bx)),…,h′p(h1(ax)+h1(bx))，并存储在所述的第五计数型布鲁姆过滤器CBFD1中，即将所述的第五计数型布鲁姆过滤器CBFD1中地址为h′1(h1(ax)+h1(bx)),h′2(h1(ax)+h1(bx)),…,h′p(h1(ax)+h1(bx))的p个计数器分别加1，将上述两个维度的第二边用p个独立的哈希函数表示，记为h′1(h2(ax)+h2(bx)),h′2(h2(ax)+h2(bx)),…,h′p(h2(ax)+h2(bx))，并存储在所述的第六计数型布鲁姆过滤器CBFD2中，即将所述的第六计数型布鲁姆过滤器CBFD2中地址为h′1(h2(ax)+h2(bx)),h′2(h2(ax)+h2(bx)),…,h′p(h2(ax)+h2(bx))的p个计数器分别加1，其中，m′是所述的第三计数型布鲁姆过滤器CBFD中计数器的个数；然后根据所述的第七计数型布鲁姆过滤器CBFAD对所述的第二计数型布鲁姆过滤器CBFB进行更新，具体包括两个阶段：第一阶段将所述的第七计数型布鲁姆过滤器CBFAD中任意一个值不为0的计数器的地址记为ZA，将所述的第二计数型布鲁姆过滤器CBFB中任意一个值不为0的计数器的地址记为ZB，定义ZA+ZB为可能边，记为ci，其中i＝1,2,…,4dn,“+”表示字符串联接操作；用所述的第五计数型布鲁姆过滤器CBFD1和所述的第六计数型布鲁姆过滤器CBFD2检测所有可能边ci，如所述的第五计数型布鲁姆过滤器CBFD1中地址为h′1(ci),h′2(ci),…,h′p(ci)的p个计数器都不是0，ci经所述的第五计数型布鲁姆过滤器CBFD1检测通过，则放置于第三集合V1；如所述的第六计数型布鲁姆过滤器CBFD2中地址为h′1(ci),h′2(ci),…,h′p(ci)的p个计数器都不是0，ci经所述的第六计数型布鲁姆过滤器CBFD2检测通过，则放置于第四集合V2；第二阶段将所述的第三集合V1中的任意边记为ci1，将所述的第四集合V2中的任意边记为ci2，将ci1+ci2定义为可能边组合，其中i1和i2是正整数，i1最大取值为所述的第三集合V1中边的数目,i2最大取值为所述的第四集合V2中边的数目,“+”表示字符串联接操作；用所述的第四计数型布鲁姆过滤器CBFI检测所有可能边组合ci1+ci2，如果所述的第四计数型布鲁姆过滤器CBFI中地址为h″1(ci1+ci2),h″2(ci1+ci2),…,h″q(ci1+ci2)的q个计数器都不是0，ci1+ci2检测通过，则上述边ci1和ci2在所述的第七计数型布鲁姆过滤器CBFAD和所述的第二计数型布鲁姆过滤器CBFB中对应地址的计数器都减1，完成更新操作，即完成第一计数型布鲁姆过滤器CBFA和第二计数型布鲁姆过滤器CBFB的关联删除。