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ZOR 过滤器:快于 fuse 过滤器且更小

数据结构与算法 2026-02-04 v1

摘要

概率成员过滤器支持受控误查概率 ε\varepsilon 的快速近似成员查询,在存储、分析、网络和生物信息学等领域广泛应用。 \cite{chang2008bigtable,dayan2018optimalbloom,broder2004network,harris2020improved,marchet2023scalable,chikhi2025logan,hernandez2025reindeer2}。在静态设置下,XOR 和 fuse 过滤器等领先设计实现了低开销和极快查询,但基于 peeling 的构建仅以高概率成功,使确定性构建变得复杂。 \cite{graf2020xor,graf2022binary,ulrich2023taxor}。我们引入\emph{ZOR 过滤器},这是一种 XOR/fuse 过滤器的确定性延续,保证构建终止,同时保持相同的基于 XOR 的查询机制。ZOR 将失败时重新启动替换为确定性 peeling,通过放弃少量密钥来实现这一点,并通过存储剩余部分于紧凑辅助结构来恢复仅限误查的语义。在实验中,被放弃的密钥比例在 moderate arity(例如 N5N\ge 5) 时低于 1%1\%,因此辅助结构处理的密钥比例可忽略不计。结果显示,ZOR 过滤器可在保持 fuse 类查询性能的同时实现开销接近信息论下界 log2(1/ε)\log_2(1/\varepsilon)1%1\% 误差;额外成本集中在负查询上 due to 辅助检查。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.03525,
  title  = {ZOR filters: fast and smaller than fuse filters},
  author = {Antoine Limasset},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.03525},
  year   = {2026}
}