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    项目融资业务指_深度解读:谷歌S2位置存储库的实现原理与IT新闻

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        本文来源于微信公众地址:BitTiger(ID:BITYTAG),作者:BitTiger。今天我们来看看Google的基础地理位置库,它用于Uber、Foursquare和MongoDB平台。下面是Uber的工作原理。尤伯的挑战:如何找到我身边的司机?当用户在市中心请求汽车时,Uber后台需要找到离用户几公里以内的所有空闲司机(在下面的圆圈中)来为用户服务。我们如何实现这个功能?挑战如何仅仅代表地球上的一块空间?空间可用后,我们可以让出租车司机搜索。如何将地球切割成相似大小的块并支持不同的粒度表示?如果块不够大,则可能发生负载不平衡??梢允迪至6热绱笱笾蕹叽?,同时实现砂粒尺寸的大小。为了解决上述两个问题,我们需要三个步骤。第一步是将三维地球转换为二维空间,第二步是将二维空间转换为一维空间,最后一步是将一维空间表示为二进制代码存储。如何将三个维度转换为两个维度?地球是一个三维的球体,我们只需要把球体放在一个立方体中,想象光从地球中心照射出来,地球表面上的点就会投射到立方体上,地球表面就会变成下面的立方体。我们可以使用这6个数字的0到5来标记每一个边,并且通过这个方法将三个维度转换成两个维度。投影的比例有什么不同?上述方法实际上会产生一个问题:投影间隔的比例是不同的。在下面的图1中,我们可以看到,尽管投影的角度相同,但是上部投影要比下部投影大得多。投影范围在两边都是短的。如果投影范围不同,则不同区块的面积会更差。我们的想法是添加区间转换。在获得第一投影之后,进行第二变换以缩短上部长度和下部长度,以使得间隔尽可能相同。如何选择转换方法?我们希望所选择的方法可以使投影区间尽可能均匀。什么是同质性?将最大投影面积除以最小投影面积时,比例越大,其不均匀性越大;比例越接近1,则越均匀。此外,我们还需要考虑算法的效率。如果速度慢,则不适合实际应用??悸堑秸饬礁鲆蛩?,可以考虑以下因素:1。最简单的方法:线性方法,它没有任何变换。我们可以得到5.2的平衡,即最大面积是最小面积的5倍以上,但是计算效率很高,因为不需要改变,所以为0.086。2。如果我们使用切线。由于存在角度问题,平衡度非常好,平衡度为1.41,即只有41%的差别,但是效率很差,并且耗时是线性方法的三倍多。三??悸悄夂?,做两次变换可以达到很好的效果。误差最大可达2倍,但效率接近线性方法。因此,这是一种非常合适的转换方法。如何改变二维到一维?通过以前的方法,我们可以将地球表面转换成二维平面。然后我们需要把两个维度转换成一个维度。如果你切割二维空间,你可以剪出许多方块。如何表示这个正方形?最简单的方法是穿越飞机。每次遍历一个点,它都标记一个值,例如00、01、10、11,该值对应于随着二进制数字数量的增加遍历表面上的不同位置。如何表示不同的粒度?只有四个正方形,我们能代表16个正方形吗?当然。我们从0000开始。因为现在有更多的正方形,它需要用四位表示。0000, 0001,0010, 0011…这样,你就能得到所有的位置。如何表示更大的粒度?如果希尔伯特曲线(希尔伯特曲线)具有不同的粒度,我们如何表示它?你可以看看希尔伯特曲线。从1, 2, 3、4, 5, 6连续展开,可以继续自行循环、迭代。这是一个非常漂亮的数学图形,它可以将二维转换成一维。它还具有这样的优点,即在这样的转换过程中,地理位置相对邻近于点,并且线上的距离相对邻近。谷歌S2的粒度是多少?最高粒径级0实际上是方形的,总面积为85011012 kMa,最小粒径级30仅为0.48厘米?;旧?,它可以用来表示可以在日常生活中使用的任何位置和空间。如何用二进制表示间隔?选择平面和粒度后,最后要使用多少位?越多,空间就越大。越少越好,64位就可以在这里实现。我们怎样才能做到这一点呢?例如,为了表达最高粒度级别30,我们需要在中间用60位表示曲线的遍历过程。前三位表示哪一侧,可以表示多达八个面。这里只需要六张脸。最后一位被放置1,表明前面的60-位用于表示特定平面中的特定位置。类似地,如果粒度,则更容易选择Leal2。因为在第2层中的一个表面上的不同方块只需要四个比特来表示,所以前三位决定用哪一个面来代表位置,而其他四位则是空闲的,而第一和一系列零点用来表示占位符。因此,第一部分是表示二级数据,后一部分用于占据位。通过这种方法,我们知道如何用二进制数表示不同的粒度数据。如何覆盖不规则的间隔?一种方法是用正方形覆盖圆。所选方格的尺寸越细,覆盖效果越好,但是需要更多的数字来存储覆盖结果。例如,下面的圆需要6个间隔的数据,以便它可以被完全覆盖。事实上,Uber使用了一种更简单的方法,它选择了均匀粒度,级别12。正如在上面的图中可以看到的,因为使用相同的粒度,间隔的面积是相同的大小。总共有五个间隔可以完全覆盖圆。使用像这样的固定粒度,除了表示级别12的数字之外,还可以删除后一组占位符以节省空间。总结地球发光的变化平面,即从地球中心发射光并将其投射到外面的正方形上,我们可以得到Hilbert平面,它通过Hilbert曲线变换成一条线,表示不同粒度的线,并变换tw。O维为覆盖不同间隔的一维区间。粒度箱可以覆盖一个图形,以达到最终的期望结果。参考:球面上的几何学:谷歌的S2库。本文来源于微信公众号:BitTiger(ID:BITYTAG),作者:BitTiger。

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