Geohash的原理、算法和具体应用探究

所属分类: 网络编程 / 相关技巧 阅读数: 1220
收藏 0 赞 0 分享

Geohash 是一种地址编码,它能把二维的经纬度编码成一维的字符串。比如,北海公园的编码是wx4g0ec1。

Geohash 的原理、算法

下面以(39.92324, 116.3906)为例,介绍一下geohash的编码算法。

首先将纬度范围(-90, 90)平分成两个区间(-90, 0)、(0, 90), 如果目标纬度位于前一个区间,则编码为0,否则编码为1。由于39.92324属于(0, 90),所以取编码为1。然后再将(0, 90)分成 (0, 45), (45, 90)两个区间,而39.92324位于(0, 45),所以编码为0。以此类推,直到精度符合要求为止,得到纬度编码为1011 1000 1100 0111 1001。

纬度范围 划分区间0 划分区间1 39.92324所属区间
(-90, 90) (-90, 0.0) (0.0, 90) 1
(0.0, 90) (0.0, 45.0) (45.0, 90) 0
(0.0, 45.0) (0.0, 22.5) (22.5, 45.0) 1
(22.5, 45.0) (22.5, 33.75) (33.75, 45.0) 1
(33.75, 45.0) (33.75, 39.375) (39.375, 45.0) 1
(39.375, 45.0) (39.375, 42.1875) (42.1875, 45.0) 0
(39.375, 42.1875) (39.375, 40.7812) (40.7812, 42.1875) 0
(39.375, 40.7812) (39.375, 40.0781) (40.0781, 40.7812) 0
(39.375, 40.0781) (39.375, 39.7265) (39.7265, 40.0781) 1
(39.7265, 40.0781) (39.7265, 39.9023) (39.9023, 40.0781) 1
(39.9023, 40.0781) (39.9023, 39.9902) (39.9902, 40.0781) 0
(39.9023, 39.9902) (39.9023, 39.9462) (39.9462, 39.9902) 0
(39.9023, 39.9462) (39.9023, 39.9243) (39.9243, 39.9462) 0
(39.9023, 39.9243) (39.9023, 39.9133) (39.9133, 39.9243) 1
(39.9133, 39.9243) (39.9133, 39.9188) (39.9188, 39.9243) 1
(39.9188, 39.9243) (39.9188, 39.9215) (39.9215, 39.9243) 1

经度也用同样的算法,对(-180, 180)依次细分,得到116.3906的编码为1101 0010 1100 0100 0100。

经度范围 划分区间0 划分区间1 116.3906所属区间
(-180, 180) (-180, 0.0) (0.0, 180) 1
(0.0, 180) (0.0, 90.0) (90.0, 180) 1
(90.0, 180) (90.0, 135.0) (135.0, 180) 0
(90.0, 135.0) (90.0, 112.5) (112.5, 135.0) 1
(112.5, 135.0) (112.5, 123.75) (123.75, 135.0) 0
(112.5, 123.75) (112.5, 118.125) (118.125, 123.75) 0
(112.5, 118.125) (112.5, 115.312) (115.312, 118.125) 1
(115.312, 118.125) (115.312, 116.718) (116.718, 118.125) 0
(115.312, 116.718) (115.312, 116.015) (116.015, 116.718) 1
(116.015, 116.718) (116.015, 116.367) (116.367, 116.718) 1
(116.367, 116.718) (116.367, 116.542) (116.542, 116.718) 0
(116.367, 116.542) (116.367, 116.455) (116.455, 116.542) 0
(116.367, 116.455) (116.367, 116.411) (116.411, 116.455) 0
(116.367, 116.411) (116.367, 116.389) (116.389, 116.411) 1
(116.389, 116.411) (116.389, 116.400) (116.400, 116.411) 0
(116.389, 116.400) (116.389, 116.394) (116.394, 116.400) 0

接下来将经度和纬度的编码合并,奇数位是纬度,偶数位是经度,得到编码 11100 11101 00100 01111 00000 01101 01011 00001。

最后,用0-9、b-z(去掉a, i, l, o)这32个字母进行base32编码,得到(39.92324, 116.3906)的编码为wx4g0ec1。

十进制 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
base32 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 b c d e f g
十进制 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
base32 h j k m n p q r s t u v w x y z

解码算法与编码算法相反,先进行base32解码,然后分离出经纬度,最后根据二进制编码对经纬度范围进行细分即可,这里不再赘述。 不过由于geohash表示的是区间,编码越长越精确,但不可能解码出完全一致的地址。

Geohash的应用:附近地址搜索

geohash的最大用途就是附近地址搜索了。不过,从geohash的编码算法中可以看出它的一个缺点:位于格子边界两侧的两点, 虽然十分接近,但编码会完全不同。实际应用中,可以同时搜索当前格子周围的8个格子,即可解决这个问题。

最后,我们来看看本文开头提出的两个问题:速度慢,缓存命中率低。使用geohash查询附近地点,用的是字符串前缀匹配:

复制代码 代码如下:
SELECT * FROM place WHERE geohash LIKE 'wx4g0%';

而前缀匹配可以利用geohash列上的索引,因此查询速度不会太慢。另外,即使用户坐标发生微小的变化, 也能编码成相同的geohash,这就保证了每次执行相同的SQL语句,使得缓存命中率大大提高。

更多精彩内容其他人还在看

StringBuider 在什么条件下、如何使用效率更高

都说 StringBuilder 在处理字符串拼接上效率要强于 String,但有时候我们的理解可能会存在一定的偏差。今天小编给大家带来一篇教程关于StringBuider 在什么条件下、如何使用效率更高?感兴趣的朋友一起看看吧
收藏 0 赞 0 分享

2020年最火的6种编程语言推荐

当下计算机编程语言总数达到好几万种,但是最流行的编程语言有哪些呢,今天,小编就给大家盘点一下2020年很受欢迎的编程语言,感兴趣的朋友一起看看吧
收藏 0 赞 0 分享

遵守这些原则让你开发效率提高一倍(收藏)

这篇文章主要介绍了遵守这些原则让你开发效率提高一倍,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

使用idea 去除 html 代码前的行号和空行的方法详解

这篇文章主要介绍了使用idea 去除 html 代码前的行号和空行,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

云开发 VSCode 插件 Cloudbase Toolkit 的正确打开方式及应用场景分析

Tencent CloudBase Toolkit 是云开发的 VS Code(Visual Studio Code)插件。这篇文章主要介绍了云开发 VSCode 插件 Cloudbase Toolkit 的正确打开方式,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

12个Visual Studio调试效率技巧(小结)

这篇文章主要介绍了12个Visual Studio调试效率技巧,小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。一起跟随小编过来看看吧
收藏 0 赞 0 分享

fiddler抓包小技巧之自动保存抓包数据的实现方法分析【可根据需求过滤】

这篇文章主要介绍了fiddler抓包小技巧之自动保存抓包数据的实现方法,较为详细的分析了fiddler自动保存抓包数据及根据需求过滤相关操作技巧,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

解决IDEA中编辑HTML格式文件不自动缩进问题

这篇文章主要介绍了解决IDEA中编辑HTML格式文件不自动缩进问题,本文内容简短,解决方法给大家提出了,需要的朋友可以参考下
收藏 0 赞 0 分享

vsCode中配置setings.json的技巧

本文给大家分享的是一个在vsCode中配置好的setings.json的样例,可以给大家一个参考,有需要的小伙伴可以来看下
收藏 0 赞 0 分享

全网最详细的vscode基础教程

vscode全称为visual studio code,是微软旗下一款非常优秀的跨平台代码编辑软件。vscode 中文版集成了大部分代码编辑的器的优点,集成GIT、代码调试、语法高亮,拥有强大丰富的插件系统
收藏 0 赞 0 分享
查看更多