常見問題與業務場景：概覽
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常見問題與業務場景：概覽
引言
演算法不僅僅是學術練習，她們是解決現實工程問題的工具。本章節提供了一個戰略性的概覽，指導你如何將複雜的業務需求映射到正確的演算法模式。
典型業務場景
- 「我們需要一個排行榜。」 -> 參見 排序與 TopK (第 3 章)。
- 「資料庫的文本搜尋太慢了。」 -> 參見 倒排索引 (第 2.1 章)。
- 「我們有數百萬張重複的圖片。」 -> 參見 MinHash & LSH (第 2.8 章)。
- 「如何防止 API 被濫用？」 -> 參見 限流演算法 (第 5.5 章)。
- 「哪個伺服器該處理這個請求？」 -> 參見 一致性雜湊 (第 4.3 章)。
選型速查表 (快速映射)
| 業務需求 | 最佳模式 | 核心理由 |
|---|---|---|
| 成員資格判定 | 布隆過濾器 | 比 Hash Set 節省 90% 以上記憶體。 |
| 最短路徑 | 迪杰斯特拉 | 保證獲得最優路徑。 |
| 亞秒級搜尋 | 倒排索引 | 繞過低效的線性掃描。 |
| 近似去重計數 | HyperLogLog | 在 1.5KB 內統計十億級基數。 |
| 趨勢熱點檢測 | Count-Min Sketch | 在流數據中發現「重炮手」。 |
工程心法
「工程師的職責不是實現完美的演算法，而是針對當前的規模、預算和精度要求，選擇具有正確權衡 (Trade-offs) 的方案。」