找到正确 kademlia 存储桶的最简单方法

Question

在Kademlia protocol 中，节点 ID 是 160 位数字。节点存储在桶中，桶 0 存储除最后一位之外与该节点具有相同 ID 的所有节点，桶 1 存储除最后 2 位之外与该节点具有相同 ID 的所有节点，以此类推为所有 160 个存储桶打开。

找到我应该将新节点放入哪个存储桶的最快方法是什么？

我的存储桶只是存储在一个数组中，需要这样的方法：

Bucket[] buckets; //array with 160 items

public Bucket GetBucket(Int160 myId, Int160 otherId)
{
    //some stuff goes here
}

显而易见的方法是从最重要的位开始，逐位比较，直到找到差异，我希望有一个更好的方法，基于聪明的位旋转。

实用说明： 我的 Int160 存储在一个包含 20 项的字节数组中，适合这种结构的解决方案将是首选。

Answer 1

您愿意考虑一个由 5 个 32 位整数组成的数组吗？ （或 3 个 64 位整数）？使用整个单词可能比使用字节提供更好的性能，但该方法在任何情况下都应该有效。

XOR 两个节点 ID 的对应词，从最重要的开始。如果 XOR 结果为零，则转到下一个最重要的字。

否则，使用constant time method from Hacker's Delight. 查找此 XOR 结果中设置的最高有效位。如果设置了最高有效位，则该算法产生 32 (64)，如果设置了最低有效位，则结果为 1，依此类推。这个索引，结合当前单词的索引，会告诉你哪位不同。

Answer 2

对于初学者，您可以逐字节（或逐字）比较，当您发现差异时，在该字节（或单词）内搜索差异的第一位。

在我看来，将节点添加到存储桶数组的速度如此之快，以至于您是否巧妙地进行位旋转以找到字节（或单词）中的第一个差异，或者只是搅动，这对我来说似乎有点难以置信在一个循环到 CHAR_BIT （或其他东西）。不过有可能。

此外，如果 ID 本质上是随机且均匀分布的，那么您将在大约 255/256 的时间发现前 8 位存在差异。如果你关心的只是一般情况下的行为，而不是最坏情况下的行为，那么就做一件愚蠢的事情：你的循环不太可能运行很长时间。

不过，作为参考，数字 x 和 y 之间的第一位差异是在 x ^ y 中设置的第一位。如果您使用 GNU C 编程，__builtin_clz 可能是您的朋友。或者可能是__builtin_ctz，我有点困……

不过，您的代码看起来像 Java，所以我猜您要查找的 bitfoo 是 integer log。