《数学之美》之google搜索引擎

搜索是个看起来很神奇的东西,亿亿万万的网页,一瞬间以合适的排名顺序给展现出来了。

搜索很复杂,也很简单。

复杂,因为要公平准确地推出满足用户需求的结果不容易。

简单,因为搜索的基本原理是很简单的,简单到,只要布尔运算就可以。

技术分为术和道,在这里只讨论了道,即讨论原理和原则;而对于具体的方法,不在这里讨论。

建立一个搜索引擎要做这样几件事:

1. 自动下载尽可能多的网页(让我想起了暗网,有兴趣的读友可以自行百度);

2. 建立快速有效的索引;

3. 根据相关性对网页进行公平准确的排序。

对于用户输入的关键词,搜索引擎要判断每篇文献是否含有这个关键词。有的话就展现出来。

那么,搜索引擎是怎么做到零点几秒找到上亿篇文章的?

索引!

形象地解释,以搜索“原子”为例子。搜索引擎会先给所有的文献序列打上个标签,即这篇文献是否包含关键词“原子”。表的形式可能是“原子:1000100001”,即代表第1、5、10篇文献包含了这个关键词,可以很快地筛选出来。

进一步地,用户如果想一起搜索“原子”和“分子”,而“分子”这张表是“1000000000”,那么只有第一篇文献会被检索出来。

于是,搜索引擎的索引就变成了一张大表:表的每一行对应一个关键词,而每一个关键词后面跟着一组数字,表示包含该关键词的文献序号。

敏锐的小伙伴可能已经想到了,网页那么多,词汇那么多,这么做的话,数据量大小是不是个天量数据啊?

是的。

假如互联网上有100亿个有意义的网页,而词汇表的大小是30万,那么这个索引的大小至少是3000万亿。考虑到大多数词只出现在一部分文本中,对索引进行压缩,也会有30万亿的量级。

为了网页排名,索引中还需要存储大量的附加信息,如每个词出现的位置、次数等。

怎么解决?

没有其他很高大上办法。只能通过分布式部署的方式去解决,也就是所谓的“云”。

根据网页的序号将索引分成很多份存储到不同的服务器上,每接受一个查询时,这些服务器同时并行处理用户请求,并把结果送到主服务器进行合并处理,再把结果返回用户。

还有最后一步,即使是这样,google也感受到了数据增长带来的压力。因此,还需要根据网页的重要性、质量和访问的频率建立常用的和非常用的等不同级别的索引。

常用索引访问速度快,附件信息多,更新快;非常用的则在要求上有所降低。

原理上是很简单,但搜索引擎的索引在工程上可不是一个简单的东西。

推荐《自己动手写搜索引擎》一书,可窥一斑。

以上。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 201,924评论 5 474
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 84,781评论 2 378
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 148,813评论 0 335
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,264评论 1 272
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,273评论 5 363
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,383评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,800评论 3 393
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,482评论 0 256
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,673评论 1 295
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,497评论 2 318
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,545评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,240评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,802评论 3 304
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,866评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,101评论 1 258
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,673评论 2 348
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,245评论 2 341

推荐阅读更多精彩内容