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En informatique, et plus précisément en algorithmique, un filtre de Bloom est une structure de données inventée par Burton Howard Bloom en 1970. C'est une implémentation du type abstrait Ensemble. Cette structure est probabiliste, c'est-à-dire qu'elle utilise des probabilités, et que sa correction est probabiliste. Plus précisément, un test d'appartenance renvoie soit « peut-être dans l'ensemble » ou « assurément pas dans l'ensemble ». Dit autrement, il n'y a jamais de faux négatif mais il peut y avoir des faux positifs.
La taille occupée en mémoire d'un filtre de Bloom est fixe et indépendante du nombre d'éléments contenus, ce qui en fait une structure très compacte. L'inconvénient est toutefois qu'il y a d'autant plus de faux positifs qu'il y a d'éléments dans la structure. Le principe du filtre est le même que pour le hachage.