我有一些数据库项目，除了它们的主键外，还需要一个对于项目所属的组唯一的索引。我们将其称为属性nbr，并将该属性分组在一起并定义唯一的nbr：s的范围的属性称为group。 nbr必须在[1-N]范围内，并且从外部来源导入项目时可以设置 。由于所有项目都必须具有nbr，因此任务将变成如何跟踪使用哪些值的功能，以便为手动添加的新项目选择免费的nbr。
我正在使用DynamoDB和Redis。我在nbr上没有DynamoDB索引。到目前为止，我的想法是使用Redis跟踪用于特定组的数字，以便对于Redis键（例如<MYGROUP>-item-nbrs），我可以存储所有使用的nbr：s并实现查找下一个空闲nbr的逻辑。可接受的nbr范围内的孔是可接受的，但是在考虑用完的数字之前，应先填充孔。
基本上，我想查找最大大小为N的稀疏数组的未使用索引。
在Redis中存储此信息以快速找到免费的nbr的良好结构是什么？到目前为止，我的想法包括：
所有用过的nbr的单个逗号分隔字符串（按排序顺序）？为了找到一个免费的nbr，发出GET命令并解析该字符串，直到找到一个空洞或列表的末尾，然后将选择的数字插入该字符串中，然后替换整个字符串。当N大时，这似乎效率很低。
哈希，其中每个使用的nbr都存储为自己的字段，并使用例如HSCAN遍历散列的字段以找到空闲的nbr。当N很大时，HSCAN必须扫描很多字段。
将我的nbr：s划分为称为p1-20，p21-40，p41-60等的字段，每个字段都包含一组已使用的nbr：s仅在该分区内，并且当分区用尽时（不再有空闲的nbr：s），请将其完全移除以加快进一步的迭代速度。使用HSCAN进行迭代，然后使用HSET启动新分区。
存储所有可用的nbr而不是所有的空闲nbr，并使用已排序的集合和ZPOPMIN或常规列表和LPOP，并可能划分为子集。不过，使用所有免费的function getFreeNbr() {
while (true) {
send "WATCH numbers"
nbr = send "BITPOS numbers 0"
if nbr < N
send "MULTI"
send "SETBIT numbers $nbr 1"
if send "EXEC" != NULL
return nbr
end if
else
send "UNWATCH numbers"
return -1
end if
}
}
1-N预先填充Redis似乎很丑。
假设N的大小为65536。
出于性能或其他原因，上述任何解决方案是否更好/更糟？有没有更好/更聪明的方法，也许是利用了我不知道的Redis的一些巧妙方面？
编辑：
凯文的答案导致了以下解决方案（伪代码）：
{{1}}
答案 0 :(得分：1)
如何使用Bitmaps记录每个可能的nbr是否使用该值？
要记录使用的值，请使用SETBIT：
SETBIT key [nbr] 1
要找到免费的nbr，请使用BITPOS：
BITPOS key 0
为避免出现竞争状况，您需要确保获取和设置是原子的。 [OP在follow-up question中解决了这个问题。]
这将需要很少的内存（用于65536个可能值的8K字节）。 BITPOS是O（n），但这不太可能是一个真正的问题。