challenge 続・ファイル内の重複行削除

ファイル内の重複行削除(後優先) 」の続編です。

1行あたり平均60文字のデータが書き込まれた、巨大なファイルがあるとします。どのくらい巨大かというと、積んでいるメモリの10倍程度の容量があります。このファイルから、同じ内容が書かれている行を取り除くプログラムを作ってください。ただし、同じ内容が書かれている行のうち、最後に出現したものを残すものとします。

このサイズのファイルを丸ごとメモリに読み込もうとしてしまうと、 スラッシング - Wikipedia が発生することが予想されます。そこで行単位で読み込もう、というのが前回のお題の趣旨でした。

しかし、与えられたファイルが運悪く「一致する部分のないファイル」である可能性を考えてみましょう。たとえ1行ずつ読んで処理をしたとしても、「重複するかどうかの判定」のために前の行をまるごとメモリに取っておいたのでは、最終的にファイルを丸ごとメモリに乗せることになってしまいます。

こういうデータが入力されうる状況の場合にどう書くか、というお題です。前回のお題の条件3「ファイル全体を一度にメモリに読み込んで処理しないこと」を「たとえすべての行が異なるようなデータであっても、メモリの消費量をファイルサイズのおよそ10%程度に抑えること」と読み替えてください。

追記:「メモリの10倍」はさすがに条件として厳しすぎました。「ファイルのサイズは4ギガバイト未満であり、メモリの消費量をファイルサイズの半分以下に抑えること」と読み替えてください。半分以下に抑えられているのならば題意は満たすものとします。もちろん、頑張ってもっと少ないメモリで動くようにするのもアリです。

Posted feedbacks - C#

わりとまじめに書いたので長くなりました。
ファイルアクセスがすこしでも少なくなるようにSeekすることにしましたが、どんなもんでしょうか。
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using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.IO;

class Program
{
  static Encoding enc = Encoding.Default;
  static void Main(string[] args)
  {
    IDictionary<int, List<long>> hashtable = new Dictionary<int, List<long>>();
    SortedList<long, List<long>> collision = new SortedList<long, List<long>>();
    using (FileStream fs = new FileStream(args[0], FileMode.Open, FileAccess.Read))
    {
      using (BufferedStream bs = new BufferedStream(fs))
      {
        // 重複候補の位置をリストに保存
        long currentPosition = 0L;
        byte[] bytes = null;
        while ((bytes = ReadLine(bs)).Length > 0)
        {
          string line = enc.GetString(bytes);
          int hash = line.GetHashCode();
          List<long> list = null;
          if (!hashtable.ContainsKey(hash))
          {
            list = new List<long>();
            hashtable.Add(hash, list);
          }
          else
          {
            list = hashtable[hash];
            if (list.Count == 1)
              collision.Add(list[0], list);
            collision.Add(currentPosition, list);
          }
          list.Add(currentPosition);
          currentPosition += bytes.Length;
        }
        // 重複候補の値を調べ、末尾側に重複があるか検証
        currentPosition = 0L;
        bs.Position = currentPosition;
        for (int baseIndex = 0; baseIndex < collision.Count; baseIndex++)
        {
          long basePosition = collision.Keys[baseIndex];
          bs.Seek(basePosition - currentPosition, SeekOrigin.Current);
          currentPosition = basePosition;
          byte[] baseBytes = ReadLine(bs);
          currentPosition += baseBytes.Length;
          string baseString = enc.GetString(baseBytes);
          List<long> targetList = collision.Values[baseIndex];
          bool found = false;
          for (int targetIndex = 0; targetIndex < targetList.Count; targetIndex++)
          {
            long targetPosition = targetList[targetIndex];
            if (targetPosition <= basePosition)
              continue;
            bs.Seek(targetPosition - currentPosition, SeekOrigin.Current);
            currentPosition = targetPosition;
            byte[] targetBytes = ReadLine(bs);
            currentPosition += targetBytes.Length;
            string targetString = enc.GetString(targetBytes);
            found = baseString.Equals(targetString);
            if (found)
              break;
          }
          if (!found)
            collision.RemoveAt(baseIndex--);
        }
        // 出力
        currentPosition = 0L;
        bs.Position = currentPosition;
        while ((bytes = ReadLine(bs)).Length > 0)
        {
          if (!collision.ContainsKey(currentPosition))
            Console.Write(enc.GetString(bytes));
          currentPosition += bytes.Length;
        }
      }
    }
  }

  static byte[] ReadLine(Stream s)
  {
    byte[] bytes = enc.GetBytes(Environment.NewLine);
    List<byte> line = new List<byte>();
    int b = 0;
    while ((b = s.ReadByte()) >= 0)
    {
      line.Add((byte)b);
      if (line.Count >= bytes.Length)
      {
        bool newline = false;
        for (int i = 0; i < bytes.Length; i++)
        {
          newline = (line[line.Count - bytes.Length + i] == bytes[i]);
          if (!newline)
            break;
        }
        if (newline)
          return line.ToArray();
      }
    }
    return line.ToArray();
  }
}

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