I programmeringsspråk C, hashing er en teknikk som innebærer å konvertere en stor mengde data til en verdi med fast størrelse eller en mindre verdi kjent som en hash. Hash-en genereres gjennom en hash-funksjon, som kartlegger inngangsdataene til en utdata-hash. Den resulterende hash-verdien kan deretter brukes til å effektivt søke, hente og sammenligne data innenfor store datasett.
Hashing brukes ofte i datastrukturer som hash-tabeller, som er arrays som lagrer data på en måte som muliggjør rask innsetting, sletting og gjenfinning av data. Hash-funksjonen som brukes til å generere hash-verdien, tilordner nøkkelen (eller dataene som skal lagres) til en indeks i hash-tabellen. Denne indeksen brukes deretter til å lagre dataene på den tilsvarende plasseringen i matrisen.
Hashing er nyttig av flere grunner. For det første kan det redusere mengden minne som kreves for å lagre store datasett ved å konvertere dataene til en mindre verdi. For det andre kan det forbedre ytelsen til algoritmer ved å tillate raskere søk og gjenfinning av data. Til slutt kan det bidra til å sikre dataintegritet ved å oppdage dupliserte data og forhindre kollisjoner (når to forskjellige nøkler tilordnes samme indeks).
Prosessen med hash involverer tre hovedtrinn: å lage hash-funksjonen, generere hash-verdien og lagre dataene i hash-tabellen.
Å lage hash-funksjonen innebærer å designe en algoritme som kartlegger inngangsdataene til en verdi med fast størrelse. Denne algoritmen bør utformes for å fordele dataene jevnt over hashtabellen for å redusere sannsynligheten for kollisjoner. En god hash-funksjon bør også være rask, enkel og deterministisk (dvs. den skal alltid produsere samme utgang for samme inngang).
Når hash-funksjonen er opprettet, er neste trinn å generere hash-verdien for dataene. Dette innebærer å sende dataene gjennom hash-funksjonen, som returnerer en hash-verdi med fast størrelse. Denne verdien brukes deretter som en indeks i hash-tabellen for å lagre dataene.
Å lagre dataene i hash-tabellen innebærer å plassere dataene på den tilsvarende plasseringen i matrisen. Hvis en kollisjon oppstår (dvs. hvis to forskjellige nøkler tilordnes samme indeks), kan hashtabellen bruke en teknikk som kalles kjetting for å lagre begge nøklene i samme indeks. Ved kjeding opprettes en lenket liste for hver indeks, og nøklene legges til den lenkede listen.
Hashing i C kan implementeres ved hjelp av flere forskjellige metoder, inkludert divisjonsmetoden, multiplikasjonsmetoden og foldemetoden. Divisjonsmetoden innebærer å ta resten av nøkkelen delt på størrelsen på hashtabellen for å bestemme indeksen. Multiplikasjonsmetoden innebærer å multiplisere nøkkelen med en konstant verdi og deretter ta brøkdelen av resultatet for å bestemme indeksen. Foldemetoden innebærer å bryte nøkkelen i flere deler, legge dem sammen og deretter bruke resultatet til å bestemme indeksen.
Implementering av en hash-tabell i C ved hjelp av matriser:
#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 er en teknikk som brukes i dataprogrammering for raskt å søke og hente data fra store datasett. I C-programmering brukes hashing ofte for å implementere hash-tabeller eller assosiative arrays. Her er noen bruk, fordeler og ulemper med hashing i C:
Bruk:
- Hashing kan brukes til å implementere effektive dataoppslagsoperasjoner, for eksempel å søke etter en bestemt verdi i en stor matrise eller tabell.
- Hashing kan brukes til å implementere datastrukturer som hash-tabeller, som gir konstant-tids oppslag, innsetting og slettingsoperasjoner.
Fordeler:
- Hashing gir rask datainnhenting og søketider, noe som gjør det nyttig for store datasett der ytelse er et problem.
- Hashing er relativt enkelt å implementere i C og kan brukes til å bygge komplekse datastrukturer som hash-tabeller eller hash-kart.
- Hashing kan også brukes til datasikkerhetsformål, for eksempel passordlagring eller datakryptering.
Ulemper:
- Hashing-kollisjoner kan oppstå, noe som kan føre til redusert ytelse og lengre søketider.
- Hashing krever en god hashfunksjon som kan fordele data jevnt over hashtabellen. Å lage en god hash-funksjon kan være utfordrende og tidkrevende.
- Hashing kan forbruke mye minne, spesielt hvis hash-tabellen trenger å lagre et stort antall elementer eller hvis hash-funksjonen har høy kollisjonsrate.
Oppsummert er hashing en nyttig teknikk for raskt å søke og hente data i store datasett, men den har noen begrensninger som kollisjoner, behov for en god hashfunksjon og høyt minneforbruk.
Konklusjon:
Hashing i C er en kraftig teknikk som muliggjør effektiv søking, gjenfinning og sammenligning av data innenfor store datasett. Det innebærer å lage en hash-funksjon som kartlegger inndata til en hash-verdi med fast størrelse, som deretter brukes som en indeks i en hash-tabell for å lagre dataene. Ved å bruke hashing kan programmerere forbedre ytelsen til algoritmer og redusere mengden minne som kreves for å lagre store datasett.