Чи можлива пам'ять про всі можливі перестановки кілобайтного блоку та покажчиків?

Це досить важка ідея, щоб обернути голову, і я дуже вдячний за будь-які зміни / допомогу, щоб зробити їх більш зрозумілими для тих, хто знає.

Чи теоретично можливо встановити жорсткий диск, який зберег на ньому одну копію всієї можливої ​​бінарної перестановки в один кілобайт, а потім решту системи просто створити покажчики на ці місця?

Чи зробила б така система швидшою, ніж просто зберігати інформацію безпосередньо?

Щоб пояснити інший спосіб, скажіть замість речень:

"Привіт, я Боб". і "Цей бутерброд виглядає смачно".

... що зберігаються на жорсткому диску, ми б мали всі перестановки алфавіту та інших символів до деякої кількості (скажімо, 1000 символів або близько того), а потім зберігаємо наші пропозиції як щось подібне:

[Покажчик # 21381723]

Існує 2 ⁸¹⁹² можливих різних 1К блоків. Зберігання їх забирає 2 ⁸²⁰² біт пам’яті. Оскільки Всесвіт містить тільки близько 10 ⁸⁰ (або ~ 2 ²⁶⁶ ) частинок, це безпечна ставка , що це НЕ можливо , щоб зберегти їх все, і ви не повинні задатися питанням про те, чи буде заощадити час чи ні.

Але насправді є більш цікавий спосіб відповісти на це. Ви пропонуєте створити індекс у величезний пул констант. Але як би ви дізналися, який індекс для відновлення? Уявіть собі , заради аргументу , що ви хочете зберегти тільки 1-символи блоки: a, b, c... Імовірно ваші індекси будуть 0, 1, 2 і т.д., так як це найбільш ефективне розташування зберігання цих блоків.

Ви щось помічаєте щодо домовленості? Ваш індекс насправді є кодованим поданням збережених даних ! Іншими словами, вам не доведеться зневажати взагалі, вам просто потрібно перетворити індекс в потрібні вам дані.

Коли ви зберігаєте всі можливі значення чогось у таблиці, це завжди відбувається: ваш індекс стає просто кодованою версією самих даних, тому зберігання даних стає в першу чергу непотрібним. Це чому в реальному світі, показники корисні тільки для розріджених даних (наприклад , всіх веб - сторінок , які ви відвідали, не всі веб - сторінки , які можуть існувати , або навіть всі , що роблять існують).

Як вже вказували інші, у вас є 2 ^ 8192 можливості для блоку 1k. Це означає, що вам знадобиться 8192 біт для кодування адреси блоку, якщо всі адреси блоків кодуються однаковою кількістю бітів, тому ваші адреси будуть довжиною 1 к. Ви б нічого не одержали, окрім додавання шару непрямості, щоб не отримати жодної продуктивності.

Якщо ви хотіли мати більш короткі адреси, вам доведеться кодувати деякі блоки з короткою адресою, а деякі - з більш довгими, і зробити так, щоб довгі не з’являлися так часто, і ви просто стискаєте дані (напевно, з чимось на зразок код Хаффман ). Це вимагає знання даних, які ви зберігаєте, перед їх збереженням або регулярних змін у кодуванні. Можливо, це також буде менш ефективним, ніж інші алгоритми стиснення, які використовують блоки різної довжини.

З цим є дві проблеми.

По-перше, "всі можливі бінарні перестановки в один кілобайт" - це величезна кількість даних. 1024 байт * 8 біт на байт = 8192 біт в кілобайт. Усі можливі перестановки були б 2 ^ 8192. Це близько 1.09e+2466кілобайт! (Для порівняння, привід 1 Тб - 1e09кілобайт.)

По-друге, навіть якщо б у вас була така величезна таблиця, і ви індексували її покажчиками, що б ви зробили, якби хотіли посилатися на деякі дані розміром менше 1 Кб?

Як вказували інші плакати, в якийсь момент розмір вказівника, необхідний для індексації у вашому списку всіх можливих значень, анулює ваш прибуток.

Однак деякі мови використовують обмежену версію запропонованих вами для оптимізації використання пам'яті. Python використовує рядок 'interning' для зменшення кількості повторюваних рядків у пам'яті. Додаткову інформацію можна знайти за допомогою пошуку "python string intern".