V programovacím jazyce C, hašování je technika, která zahrnuje převod velkého množství dat na hodnotu pevné velikosti nebo menší hodnotu známou jako hash. Hash je generován pomocí hashovací funkce, která mapuje vstupní data na výstupní hash. Výsledná hodnota hash pak může být použita k efektivnímu vyhledávání, získávání a porovnávání dat v rámci velkých datových sad.
Hašování se běžně používá v datových strukturách, jako jsou hashovací tabulky, což jsou pole, která ukládají data způsobem, který umožňuje rychlé vkládání, mazání a načítání dat. Hashovací funkce použitá ke generování hodnoty hash mapuje klíč (nebo data, která mají být uložena) na index v tabulce hash. Tento index se pak použije k uložení dat na odpovídající místo v poli.
Hašování je užitečné z několika důvodů. Za prvé, může snížit množství paměti potřebné k uložení velkých datových sad převodem dat na menší hodnotu. Za druhé, může zlepšit výkon algoritmů tím, že umožňuje rychlejší vyhledávání a získávání dat. Konečně může pomoci zajistit integritu dat detekcí duplicitních dat a předcházením kolizím (když se dva různé klíče mapují na stejný index).
Proces hašování zahrnuje tři hlavní kroky: vytvoření hašovací funkce, generování hašovací hodnoty a uložení dat do hašovací tabulky.
Vytvoření hašovací funkce zahrnuje návrh algoritmu, který mapuje vstupní data na hodnotu pevné velikosti. Tento algoritmus by měl být navržen tak, aby distribuoval data rovnoměrně napříč hashovací tabulkou, aby se snížila pravděpodobnost kolizí. Dobrá hashovací funkce by také měla být rychlá, jednoduchá a deterministická (tj. měla by vždy produkovat stejný výstup pro stejný vstup).
Jakmile je hashovací funkce vytvořena, dalším krokem je vygenerování hashovací hodnoty pro data. To zahrnuje předávání dat přes hashovací funkci, která vrací hash hodnotu pevné velikosti. Tato hodnota je pak použita jako index v hashovací tabulce pro uložení dat.
Ukládání dat do hash tabulky zahrnuje umístění dat na odpovídající místo v poli. Pokud dojde ke kolizi (tj. pokud se dva různé klíče mapují na stejný index), hashovací tabulka může použít techniku zvanou řetězení k uložení obou klíčů do stejného indexu. Při řetězení je pro každý index vytvořen propojený seznam a klíče jsou přidány do propojeného seznamu.
přidávání řetězců java
Hašování v C lze implementovat pomocí několika různých metod, včetně metody dělení, metody násobení a metody skládání. Metoda dělení spočívá v tom, že se zbytek klíče vydělí velikostí hashovací tabulky pro určení indexu. Metoda násobení spočívá v vynásobení klíče konstantní hodnotou a následným odebráním zlomkové části výsledku k určení indexu. Metoda skládání zahrnuje rozdělení klíče na několik částí, jejich sečtení a následné použití výsledku k určení indexu.
Implementace hash tabulky v C pomocí polí:
#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;> Hašování je technika používaná v počítačovém programování k rychlému vyhledávání a získávání dat z velkých datových sad. V programování C se hašování často používá k implementaci hashovacích tabulek nebo asociativních polí. Zde jsou některé použití, výhody a nevýhody hashování v C:
Používání:
- Hašování lze použít k implementaci efektivních operací vyhledávání dat, jako je hledání konkrétní hodnoty ve velkém poli nebo tabulce.
- Hašování lze použít k implementaci datových struktur, jako jsou hašovací tabulky, které poskytují operace vyhledávání, vkládání a mazání v konstantním čase.
výhody:
- Hašování poskytuje rychlé načítání dat a vyhledávání, takže je užitečné pro velké datové sady, kde jde o výkon.
- Hašování je v C poměrně jednoduché implementovat a lze jej použít k vytváření složitých datových struktur, jako jsou hašovací tabulky nebo hašovací mapy.
- Hašování lze také použít pro účely zabezpečení dat, jako je ukládání hesel nebo šifrování dat.
Nevýhody:
- Může dojít ke kolizím hašování, což může vést ke snížení výkonu a delší době vyhledávání.
- Hašování vyžaduje dobrou hašovací funkci, která dokáže rovnoměrně distribuovat data napříč hašovací tabulkou. Vytvoření dobré hashovací funkce může být náročné a časově náročné.
- Hašování může spotřebovat hodně paměti, zejména pokud hashovací tabulka potřebuje uložit velké množství položek nebo pokud má hašovací funkce vysokou míru kolizí.
Stručně řečeno, hashování je užitečná technika pro rychlé vyhledávání a získávání dat ve velkých souborech dat, má však určitá omezení, jako jsou kolize, potřeba dobré hashovací funkce a vysoká spotřeba paměti.
Závěr:
Hašování v jazyce C je výkonná technika, která umožňuje efektivní vyhledávání, získávání a porovnávání dat v rámci velkých souborů dat. Zahrnuje vytvoření hašovací funkce, která mapuje vstupní data na hašovací hodnotu pevné velikosti, která se pak používá jako index v hašovací tabulce k uložení dat. Pomocí hašování mohou programátoři zlepšit výkon algoritmů a snížit množství paměti potřebné k ukládání velkých souborů dat.