是否存在快速概率算法可高效计算用户间共同所属群组数量
适配该场景的最优近似方案:MinHash + 局部敏感哈希(LSH)
你的需求本质是计算两个集合(用户所属群组集合)的交集大小排序,MinHash+LSH是这类集合相似度查询场景的工业界标准方案,刚好可以解决你之前遇到的存储、全表扫描、精度平衡问题:
- MinHash核心作用:可以将任意长度的集合映射为固定长度的签名向量,两个签名向量的相似度可以近似对应原集合的Jaccard相似度,结合两个用户各自的群组总数,就能近似得到两个用户的共同群组数量。签名长度可以按需调整,一般128维的签名就可以达到不错的近似精度,百万级用户的总存储量仅数百MB,成本极低。
- LSH解决全表扫描问题:对MinHash生成的签名向量做分块哈希映射,相似度高的用户会被分到同一个哈希桶中。查询指定用户时,仅需要拉取和该用户同桶的少量候选用户做相似度计算,不需要扫描全量用户,查询效率相比Bloom Filter方案提升几个数量级。
相比你已尝试方案的优势
- 对比Bloom Filter方案:完全避免全表扫描,LSH索引可以提前过滤掉99%以上共同群组数量低的无关用户,仅需要对少量候选用户做相似度计算即可得到排序结果。
- 对比降维空间索引方案:MinHash签名维度和群组总数量完全无关,仅由你需要的精度决定,128~256维的签名就可以满足绝大多数业务场景的排序精度要求,不会出现维度太高存储成本高、维度太低信号不足的问题。
实现优化建议
- 你的群组量级只有数千级,可以提前预生成所有群组对应的固定哈希函数,用户签名的离线更新和在线计算速度都非常快。
- 如果业务只需要相对排序,不需要准确的共同群组数量,可以直接用签名相似度排序,不需要额外反推绝对值,进一步提升计算效率。
- 可以按需调整签名长度和LSH分块数平衡精度和性能:精度要求越高,签名长度越长、分块数越少,查询性能越低,可根据实际业务压测结果调整到最优值。
内容的提问来源于stack exchange,提问作者Leo Jiang
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