I programmeringsspråk C, hashning är en teknik som innebär att en stor mängd data konverteras till ett värde med fast storlek eller ett mindre värde som kallas en hash. Hashen genereras genom en hashfunktion, som mappar indata till en utdatahash. Det resulterande hashvärdet kan sedan användas för att effektivt söka, hämta och jämföra data inom stora datamängder.
Hashing används ofta i datastrukturer som hashtabeller, som är arrayer som lagrar data på ett sätt som möjliggör snabb infogning, radering och hämtning av data. Hashfunktionen som används för att generera hashvärdet mappar nyckeln (eller data som ska lagras) till ett index i hashtabellen. Detta index används sedan för att lagra data på motsvarande plats i arrayen.
Hashing är användbart av flera skäl. För det första kan det minska mängden minne som krävs för att lagra stora datamängder genom att konvertera datan till ett mindre värde. För det andra kan det förbättra prestanda för algoritmer genom att möjliggöra snabbare sökning och hämtning av data. Slutligen kan det hjälpa till att säkerställa dataintegritet genom att upptäcka dubbletter av data och förhindra kollisioner (när två olika nycklar mappar till samma index).
Processen att hash involverar tre huvudsteg: att skapa hashfunktionen, generera hashvärdet och lagra data i hashtabellen.
Att skapa hash-funktionen innebär att designa en algoritm som mappar indata till ett värde med fast storlek. Denna algoritm bör utformas för att fördela data jämnt över hashtabellen för att minska sannolikheten för kollisioner. En bra hashfunktion bör också vara snabb, enkel och deterministisk (dvs. den ska alltid producera samma utdata för samma ingång).
När hashfunktionen har skapats är nästa steg att generera hashvärdet för data. Detta innebär att data skickas genom hashfunktionen, som returnerar ett hashvärde med fast storlek. Detta värde används sedan som ett index i hashtabellen för att lagra data.
en miljon i siffror
Att lagra data i hashtabellen innebär att data placeras på motsvarande plats i arrayen. Om en kollision inträffar (dvs om två olika nycklar mappar till samma index), kan hashtabellen använda en teknik som kallas chaining för att lagra båda nycklarna i samma index. Vid kedja skapas en länkad lista för varje index, och nycklarna läggs till i den länkade listan.
Hashing i C kan implementeras med flera olika metoder, inklusive divisionsmetoden, multiplikationsmetoden och vikningsmetoden. Divisionsmetoden innebär att man tar resten av nyckeln dividerat med storleken på hashtabellen för att bestämma indexet. Multiplikationsmetoden går ut på att multiplicera nyckeln med ett konstant värde och sedan ta bråkdelen av resultatet för att bestämma indexet. Vikningsmetoden går ut på att dela upp nyckeln i flera delar, lägga ihop dem och sedan använda resultatet för att bestämma indexet.
Implementering av en hashtabell i C med hjälp av arrayer:
#include #define size 7 int array[size]; void init() { int i; for(i = 0; i <size; i++) array[i]="-1;" } void insert(int val) { int key="val" % size; if(array[key]="=" -1) array[key]="val;" printf('%d inserted at array[%d]
', val,key); else printf('collision : array[%d] has element %d already!
',key,array[key]); printf('unable to insert %d
',val); del(int not present in the hash table
',val); search(int printf('search found
'); print() i; for(i="0;" i < printf('array[%d]="%d
',i,array[i]);" main() init(); insert(10); insert(4); insert(2); insert(3); printf('hash table
'); print(); printf('
'); printf('deleting value 10..
'); del(10); printf('after deletion 5..
'); del(5); printf('searching 4..
'); search(4); search(10); return 0; pre> <p> <strong>Output</strong> </p> <pre> 10 inserted at array[3] 4 inserted at array[4] 2 inserted at array[2] Collision : array[3] has element 10 already! Unable to insert 3 Hash table array[0] = -1 array[1] = -1 array[2] = 2 array[3] = 10 array[4] = 4 array[5] = -1 array[6] = -1 Deleting value 10.. After the deletion hash table array[0] = -1 array[1] = -1 array[2] = 2 array[3] = -1 array[4] = 4 array[5] = -1 array[6] = -1 Deleting value 5.. 5 not present in the hash table After the deletion hash table array[0] = -1 array[1] = -1 array[2] = 2 array[3] = -1 array[4] = 4 array[5] = -1 array[6] = -1 Searching value 4.. Search Found Searching value 10.. Search Not Found </pre> <p>Hashing is a technique used in computer programming to quickly search and retrieve data from large datasets. In C programming, hashing is often used to implement hash tables or associative arrays. Here are some usage, advantages, and disadvantages of hashing in C:</p> <h2>Usage:</h2> <ul> <li>Hashing can be used to implement efficient data lookup operations, such as searching for a specific value in a large array or table.</li> <li>Hashing can be used to implement data structures like hash tables, which provide constant-time lookup, insertion, and deletion operations.</li> </ul> <h2>Advantages:</h2> <ul> <li>Hashing provides fast data retrieval and search times, making it useful for large datasets where performance is a concern.</li> <li>Hashing is relatively simple to implement in C and can be used to build complex data structures like hash tables or hash maps.</li> <li>Hashing can also be used for data security purposes, such as password storage or data encryption.</li> </ul> <h2>Disadvantages:</h2> <ul> <li>Hashing collisions can occur, which can lead to reduced performance and longer search times.</li> <li>Hashing requires a good hash function that can evenly distribute the data across the hash table. Creating a good hash function can be challenging and time-consuming.</li> <li>Hashing can consume a lot of memory, especially if the hash table needs to store a large number of items or if the hash function has a high collision rate.</li> </ul> <p>In summary, hashing is a useful technique for quickly searching and retrieving data in large datasets, but it has some limitations such as collisions, the need for a good hash function, and high memory consumption.</p> <h2>Conclusion:</h2> <p>Hashing in C is a powerful technique that allows for efficient searching, retrieval, and comparison of data within large data sets. It involves creating a hash function that maps input data to a fixed-size hash value, which is then used as an index within a hash table to store the data. By using hashing, programmers can improve the performance of algorithms and reduce the amount of memory required to store large data sets.</p> <hr></size;> Hashing är en teknik som används i datorprogrammering för att snabbt söka och hämta data från stora datamängder. I C-programmering används hashing ofta för att implementera hashtabeller eller associativa arrayer. Här är några användningsområden, fördelar och nackdelar med hash i C:
Användande:
- Hashing kan användas för att implementera effektiva datauppslagsoperationer, som att söka efter ett specifikt värde i en stor array eller tabell.
- Hashing kan användas för att implementera datastrukturer som hashtabeller, som ger konstant uppslagning, infogning och borttagning.
Fördelar:
- Hashing ger snabb datahämtning och söktider, vilket gör det användbart för stora datamängder där prestanda är ett problem.
- Hashing är relativt enkelt att implementera i C och kan användas för att bygga komplexa datastrukturer som hashtabeller eller hashkartor.
- Hashing kan också användas för datasäkerhetsändamål, såsom lösenordslagring eller datakryptering.
Nackdelar:
- Hashingkollisioner kan uppstå, vilket kan leda till minskad prestanda och längre söktider.
- Hashing kräver en bra hashfunktion som kan fördela data jämnt över hashtabellen. Att skapa en bra hashfunktion kan vara utmanande och tidskrävande.
- Hashing kan förbruka mycket minne, speciellt om hashtabellen behöver lagra ett stort antal objekt eller om hashfunktionen har en hög kollisionsfrekvens.
Sammanfattningsvis är hashing en användbar teknik för att snabbt söka och hämta data i stora datamängder, men det har vissa begränsningar som kollisioner, behovet av en bra hashfunktion och hög minnesförbrukning.
Slutsats:
Hashing i C är en kraftfull teknik som möjliggör effektiv sökning, hämtning och jämförelse av data inom stora datamängder. Det innebär att skapa en hashfunktion som mappar indata till ett hashvärde med fast storlek, som sedan används som ett index i en hashtabell för att lagra data. Genom att använda hash kan programmerare förbättra algoritmernas prestanda och minska mängden minne som krävs för att lagra stora datamängder.