TechCodeview

У мові програмування C, хешування це метод, який передбачає перетворення великої кількості даних у значення фіксованого розміру або менше значення, відоме як хеш. Хеш генерується за допомогою хеш-функції, яка відображає вхідні дані на вихідний хеш. Отримане хеш-значення потім можна використовувати для ефективного пошуку, отримання та порівняння даних у великих наборах даних.

Хешування зазвичай використовується в структурах даних, таких як хеш-таблиці, які являють собою масиви, які зберігають дані таким чином, що дозволяє швидко вставляти, видаляти та отримувати дані. Хеш-функція, яка використовується для створення хеш-значення, відображає ключ (або дані, які потрібно зберегти) на індекс у хеш-таблиці. Потім цей індекс використовується для зберігання даних у відповідному місці в масиві.

Хешування корисно з кількох причин. По-перше, він може зменшити обсяг пам’яті, необхідний для зберігання великих наборів даних, шляхом перетворення даних у менші значення. По-друге, це може покращити продуктивність алгоритмів, забезпечуючи швидший пошук і отримання даних. Нарешті, це може допомогти забезпечити цілісність даних шляхом виявлення дублікатів даних і запобігання зіткненням (коли два різні ключі відображаються на той самий індекс).

Процес хешування включає три основні етапи: створення хеш-функції, генерування хеш-значення та збереження даних у хеш-таблиці.

Створення хеш-функції передбачає розробку алгоритму, який відображає вхідні дані на значення фіксованого розміру. Цей алгоритм повинен бути розроблений для рівномірного розподілу даних по хеш-таблиці, щоб зменшити ймовірність колізій. Хороша хеш-функція також має бути швидкою, простою та детермінованою (тобто вона має завжди давати однаковий вихід для того самого вхідного).

Після створення хеш-функції наступним кроком є ​​генерація хеш-значення для даних. Це передбачає передачу даних через хеш-функцію, яка повертає хеш-значення фіксованого розміру. Потім це значення використовується як індекс у хеш-таблиці для зберігання даних.

Зберігання даних у хеш-таблиці передбачає розміщення даних у відповідному місці в масиві. У разі зіткнення (тобто, якщо два різні ключі відображаються в одному індексі), хеш-таблиця може використовувати техніку, яка називається ланцюгом, щоб зберігати обидва ключі в одному індексі. У ланцюжку зв’язаний список створюється для кожного індексу, а ключі додаються до зв’язаного списку.

Хешування у C можна реалізувати за допомогою кількох різних методів, включаючи метод ділення, метод множення та метод згортання. Метод ділення включає в себе взяття залишку ключа, поділеного на розмір хеш-таблиці, для визначення індексу. Метод множення передбачає множення ключа на постійне значення, а потім взяття дробової частини результату для визначення індексу. Метод згортання передбачає розбиття ключа на кілька частин, додавання їх разом, а потім використання результату для визначення індексу.

Реалізація хеш-таблиці в C з використанням масивів:

 #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
&apos;,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;>

Хешування — це техніка, яка використовується в комп’ютерному програмуванні для швидкого пошуку та отримання даних із великих наборів даних. У програмуванні на C хешування часто використовується для реалізації хеш-таблиць або асоціативних масивів. Ось деякі способи використання, переваги та недоліки хешування в C:

Використання:

• Хешування можна використовувати для реалізації ефективних операцій пошуку даних, наприклад пошуку певного значення у великому масиві чи таблиці.
• Хешування можна використовувати для реалізації структур даних, таких як хеш-таблиці, які забезпечують операції пошуку, вставки та видалення в постійному часі.

Переваги:

• Хешування забезпечує швидке отримання даних і час пошуку, що робить його корисним для великих наборів даних, де продуктивність є проблемою.
• Хешування відносно просто реалізувати в C, і його можна використовувати для створення складних структур даних, таких як хеш-таблиці або хеш-карти.
• Хешування також можна використовувати з метою безпеки даних, наприклад для зберігання паролів або шифрування даних.

Недоліки:

• Можуть виникнути колізії хешування, що може призвести до зниження продуктивності та подовження часу пошуку.
• Для хешування потрібна хороша хеш-функція, яка може рівномірно розподіляти дані по хеш-таблиці. Створення хорошої хеш-функції може бути складним і трудомістким.
• Хешування може споживати багато пам’яті, особливо якщо хеш-таблиця повинна зберігати велику кількість елементів або якщо хеш-функція має високу частоту зіткнень.

Таким чином, хешування є корисною технікою для швидкого пошуку та отримання даних у великих наборах даних, але воно має деякі обмеження, такі як колізії, потреба в хорошій хеш-функції та високе споживання пам’яті.

висновок:

Хешування в C — це потужна техніка, яка дозволяє здійснювати ефективний пошук, отримання та порівняння даних у великих наборах даних. Це передбачає створення хеш-функції, яка відображає вхідні дані на хеш-значення фіксованого розміру, яке потім використовується як індекс у хеш-таблиці для зберігання даних. Використовуючи хешування, програмісти можуть покращити продуктивність алгоритмів і зменшити обсяг пам’яті, необхідний для зберігання великих наборів даних.