什么是读取/写入 IPv6 地址范围以加快查找时间的有效数据结构？答案

【问题标题】：What is an efficient data structure to read/write IPv6 address ranges into for quick lookup times?什么是读取/写入 IPv6 地址范围以加快查找时间的有效数据结构？
【发布时间】：2017-08-07 19:09:19
【问题描述】：

我正在尝试考虑一种有效的数据结构，可用于将 IPv6 地址范围存储到其中。查找时间应该很快。也就是说，给定一个 IPv6 地址，我应该能够快速确定它来自哪个时间间隔。就我而言，地址范围不会重叠。

一种有效的方法是创建一个简单的二叉搜索树，每个非叶节点只是“重定向查找流量”。然而，这种方法的问题是 BST 的大小会非常大，可能大约为 2^128 个节点，我可能无法读取/写入文件。

那么，我可以使用什么数据结构进行快速 IPv6 地址查找，该数据结构也具有文件大小的下限？？？

顺便说一句，我正在使用 Java。

【问题讨论】：

可以使用第三方库吗？ Guava 的 RangeSet 很适合这个。
如果范围不重叠，您可以使用哈希表。
不是我的专业领域，但是...... Postgres 数据库内置了原生data types for network addresses，提供functions for working with such addresses，我猜可以执行范围搜索。
我们可以只对区间进行排序并进行二分查找吗？

标签： java algorithm networking optimization data-structures

【解决方案1】：

有一个非常好的数据结构，称为区间树。它基于普通的二叉搜索树。但是，它不是存储密钥，而是存储间隔。并支持查值。它可以返回找到密钥的节点。因为一个节点包含它的边界，所以很容易实现你的用例。

看看https://en.wikipedia.org/wiki/Interval_tree

【讨论】：

谢谢。知道最多需要多少节点的理论上限是多少？
不知道上限。然而，我已经看到维基百科文章中有示例 java 代码。您始终可以复制/粘贴代码并简单地编写一个测试来确定界限。或者做一些谷歌搜索。

【解决方案2】：

如果您不必定义有关 IPv6 的间隔，那么您可以使用 trie 数据结构，我相信。

一些关于尝试实现的文档。

【讨论】：