« 24 »  02  20 17 г.




Методы борьбы м коллизиями в хеш таблицах - Хеширование это:

Процесс поиска данных в больших объемах информации сопряжен с временными затратами, которые обусловлены необходимостью просмотра и сравнения с ключом поиска значительного числа элементов.

Сокращение поиска возможно осуществить путем локализации области просмотра. Например, отсортировать данные по ключу поиска, разбить на непересекающиеся блоки по некоторому групповому признаку или поставить в соответствие реальным данным некий код, который упростит процедуру поиска.

В настоящее время используется широко распространенный метод обеспечения быстрого доступа к информации, хранящейся во внешней памяти — хеширование. Хеширование или хэшированиеангл. Такие преобразования также называются хеш-функциями или функциями сверткиа их результаты называют хешем, хеш-кодом, хеш-таблицей или дайджестом сообщения англ.

Хеш-таблица — это структура данныхреализующая интерфейс ассоциативного массива, то есть она позволяет хранить пары вида " ключ - значение " и выполнять три операции: Хеш-таблица является массивом, формируемым в определенном порядке хеш-функцией.

Методы разрешения коллизий

Принято считать, что хорошей, с точки зрения практического применения, является такая хеш-функциякоторая удовлетворяет следующим условиям:. При этом первое свойство хорошей хеш-функции зависит от характеристик компьютера, а второе — от значений данных.

Если бы все данные были случайными, то хеш-функции были бы очень простые например, несколько битов ключа. Однако на практике случайные данные встречаются достаточно редко, и приходится создавать функцию, которая зависела бы от всего ключа.

Если хеш-функция распределяет совокупность возможных ключей равномерно по множеству индексов, то хеширование эффективно разбивает множество ключей. Наихудший случай — когда все ключи хешируются в один индекс.

При возникновении коллизий необходимо найти новое место для хранения ключей, претендующих на одну и ту же ячейку хеш-таблицы.

Хеширование - Википедия Переиздание // WIKI 2

Причем, если коллизии допускаются, то их количество необходимо минимизировать. В некоторых специальных случаях удается избежать коллизий. Например, если все ключи элементов известны заранее или очень редко меняютсято для них можно найти некоторую инъективную хеш-функцию, которая распределит их по ячейкам хеш-таблицы без коллизий. Хеш-таблицы, использующие подобные хеш-функциине нуждаются в механизме разрешения коллизийи называются хеш-таблицами с прямой адресацией.

Хеш-таблицы должны соответствовать следующим свойствам. Хеширование полезно, когда широкий диапазон возможных значений должен быть сохранен в малом объеме памяти, и нужен способ быстрого, практически произвольного доступа.

Хэш-таблицы часто применяются в базах данных, и, особенно, в языковых процессорах типа компиляторов и ассемблеровгде они повышают скорость обработки таблицы идентификаторов. В качестве использования хеширования в повседневной жизни можно привести примеры распределение книг в библиотеке по тематическим каталогам, упорядочивание в словарях по первым буквам слов, шифрование специальностей в вузах и т. Коллизии осложняют использование хеш-таблиц, так как нарушают однозначность соответствия между хеш-кодами и данными.

Тем не менее, существуют способы преодоления возникающих сложностей:. Технология сцепления элементов состоит в том, что элементы множествакоторым соответствует одно и то же хеш- значениесвязываются в цепочку- список.

В позиции номер i хранится указатель на голову списка тех элементов, у которых хеш- значение ключа равно i ; если таких элементов в множестве нет, в позиции i записан NULL. На ключ претендуют два значения, которые организуются в линейный список. Каждая ячейка массива является указателем на связный список цепочку пар ключ - значениесоответствующих одному и тому же хеш-значению ключа.

Коллизии просто приводят к тому, что появляются цепочки длиной более одного элемента. Операции поиска или удаления данных требуют просмотра всех элементов соответствующей ему цепочки, чтобы найти в ней элемент с заданным ключом. Для добавления данных нужно добавить элемент в конец или начало соответствующего списка, и, в случае если коэффициент заполнения станет слишком велик, увеличить размер массива и перестроить таблицу. В отличие от хеширования с цепочками, при открытой адресации никаких списков нет, а все записи хранятся в самой хеш-таблице.

Каждая ячейка таблицы содержит либо элемент динамического множествалибо NULL. В этом случае, если ячейка с вычисленным индексом занята, то можно просто просматривать следующие записи таблицы по порядку до тех пор, пока не будет найден ключ K или пустая позиция в таблице. Для вычисления шага можно также применить формулу, которая и определит способ изменения шага. Два значения претендуют на ключдля одного из них находится первое свободное еще незанятое место в таблице.

При любом методе разрешения коллизий необходимо ограничить длину поиска элемента. Если для поиска элемента необходимо более 3 — 4 сравнений, то эффективность использования такой хеш-таблицы пропадает и ее следует реструктуризировать то есть найти другую хеш-функциючтобы минимизировать количество сравнений для поиска элемента. Для успешной работы алгоритмов поиска, последовательность проб должна быть такой, чтобы все ячейки хеш-таблицы оказались просмотренными ровно по одному разу.

Удаление элементов в такой схеме несколько затруднено. Тогда удаление элемента состоит в установке этого флага для соответствующей ячейки хеш-таблицы, но при этом необходимо модифицировать процедуру поиска существующего элемента так, чтобы она считала удаленные ячейки занятыми, а процедуру добавления — чтобы она их считала свободными и сбрасывала значение флага при добавлении. Подскажите, пожалуйста, планируете ли вы возобновление программ высшего образования?

Если да, есть ли какие-то примерные сроки? Мы ищем курсы, покупаем и публикуем их для вас бесплатно. Учеба Академии Учителя Рейтинг Вопросы Магазин. Курсы Школа Высшее образование Мини-МБА Профессиональная переподготовка Повышение квалификации Сертификации.

Информация Глоссарий Дипломы Вопросы и ответы Студенты Рейтинг выпускников Мнения Учебные программы. Структуры и алгоритмы компьютерной обработки данных.

В лекции рассматриваются определение и виды хеширования, методы разрешения коллизий в хеш-таблицах, основные алгоритмы хеширования, приводятся примеры программной реализации открытого и закрытого хеширования.

Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности Реклама на сайте Напишите .




Алла Халина

For dividend value greater than bits, the latency can range from cycles. Хеш-таблицы применяются с целью ускорение поиска, например, при записи текстовых полей в базе данных может рассчитываться их хеш-код, и данные могут помещаться в раздел, соответствующий этому хеш-коду. Из-за этого в таблице использовалась лишь одна шестнадцатая всех слотов.