Question

我必须编写非常快的算法，以便将IP地址与组列表进行匹配，其中每个组使用192.168.0.0/252.255.0.255等符号进行定义。如您所见，位掩码即使在中间也可以包含零，因此传统的“最长前缀匹配”算法将无法工作。如果IP匹配两个组，则将其分配给网络掩码中包含大多数1的组。

我没有使用很多条目（假设＆lt; 1000）并且我不想使用需要大量内存占用的数据结构（假设> 1-2 MB），但它确实需要快（当然我买不起线性搜索）。

你有什么建议吗？谢谢你们。

更新：我在http://www.cse.usf.edu/~ligatti/papers/grouper-conf.pdf找到了一些非常有趣的东西，但是对于我的乌托邦用例来说，它仍然太缺乏记忆力

Answer 1

如果你知道最初会处理多少个IP地址，我会说使用哈希地图结构。对于此映射的键，将IP转换为整数类型结构。哈希映射，假设一个好的哈希函数（没有冲突），将给你O（1）插入和O（1）查找。

如果您不知道自己拥有多少IP，请考虑使用Fibonacci Heap（我认为具有插入/所有树结构中最佳时间复杂度）删除/查找）。

您可以使用的另一种结构是Radix Sort。

您对算法必须采用的时间有任何具体要求吗？ “真的，真的，非常快”有点模糊。

Answer 2

您构建了一个二进制树，可以单独检查这些位。您以一种给您“最丰满的树”的形式订购比特支票。您有一个后期订单遍历，以便在退出前检查完整深度，从而返回最长的点击。

伪代码

nodeCheck(bitVector, index){//  bitvector is ordering of IP address bits for bushy tree
if myVal=-2 (return -1); //mismatched bit encountered No point continuing.
lVal,Rval=-1;
if (Left !=NULL  && bitvector[index]==0) lVal=Left.nodeCheck(bitvector, index+1);
if (Right !=NULL  && bitvector[index]==1) rVal=Right.nodeCheck(bitvector, index+1);
if (lVal>rVal) return lVal;  // higher numbers have >= number of 1's in netmask.
if (rVal >-1) return rVal;
return myVal;  //the group that getting this far would place you in, -1 if none.

}

确定速度你想要跳过OO因子，但概念是相同的。
逻辑有点不稳定，但这个想法很合理。

但是考虑到你有radixTree，我不想太深入了。邮政订单遍历只是让你抓住最长的匹配而不会太奇怪。

Answer 3

简单的答案是命令你的位适合你的树。让你的树尽可能浓密（实际上很短）。

更彻底的回答：

由于这些长度相同，因此它们的顺序无关紧要让我们来电话 0.0.0.0/255.255.0.255 A. 0.0.0.0/255.255.255.0 B. 传入0.0.111.0
octet 1 2 3 4我们有正确的订购

我打算用八位字母做这些，因为我很懒。要制作最丰满的树，你需要检查八位位组3或4作为你的第一个测试3是较低的将采取任意优先。

因此，这会查看值，并检查右侧分支。右手分支是另一个节点，它检查八位字节，然后向下移动左手分支，到下一个检查八位位组2的节点，这检查左（八位位组4）并得到-1（通过NULL），右边和得到-1（通过NULL），所以它返回A（我们称之为枚举类型）。

因此，八位位组排序变为3 1 2 4。

通常，您需要对位检查进行排序，以便早期级别进行某种检查。在这种情况下，我们将4推到最后，因为如果三个命中（为零），对八位位组4的检查是浪费而不需要完成。但无论第一次检查的结果如何，都需要完成1和2。

在一个更大的问题上会有一些没有检查的节点，无论所包含的位的值如何，都将它们发送到相同的左右分支。

构建不良的有效树可能需要3 4 1 2的顺序，所以如果第一次检查通过（0而不是111），则第二次检查是浪费，因为我们已经属于B组，无论八位组的值如何4.

祝你好运。

非连续网络掩码匹配的算法

3 个答案: