Úvod:
Skracovače adries URL sú príkladom hashovania, pretože mapujú veľké adresy URL na malé
Niektoré príklady hashovacích funkcií:
- kľúč % počet vedier
- ASCII hodnota znaku * PrvočísloX. Kde x = 1, 2, 3….n
- Môžete si vytvoriť vlastnú hašovaciu funkciu, ale mala by to byť dobrá hašovacia funkcia, ktorá dáva menší počet kolízií.
Komponenty hashovania
zákony ekvivalencie
Index segmentu:
Hodnota vrátená funkciou Hash je index segmentu pre kľúč v samostatnej metóde reťazenia. Každý index v poli sa nazýva bucket, keďže je to bucket prepojeného zoznamu.
Opakovanie:
Rehashing je koncept, ktorý znižuje kolízie, keď sa prvky v aktuálnej hašovacej tabuľke zvýšia. Vytvorí nové pole s dvojnásobnou veľkosťou a skopíruje doň predchádzajúce prvky poľa a je to ako vnútorné fungovanie vektora v C++. Je zrejmé, že funkcia hash by mala byť dynamická, pretože by mala odrážať určité zmeny pri zvýšení kapacity. Hašovacia funkcia zahŕňa kapacitu hašovacej tabuľky v nej, preto pri kopírovaní hodnôt kľúča z predchádzajúcej hašovacej funkcie poľa poskytuje rôzne indexy segmentov, pretože závisí od kapacity (segmentov) hašovacej tabuľky. Vo všeobecnosti platí, že keď je hodnota faktora zaťaženia väčšia ako 0,5, vykonajú sa rehashingy.
- Zdvojnásobte veľkosť poľa.
- Skopírujte prvky predchádzajúceho poľa do nového poľa. Pri kopírovaní každého uzla do nového poľa znova používame hašovaciu funkciu, takže to zníži kolíziu.
- Odstráňte predchádzajúce pole z pamäte a nasmerujte interný ukazovateľ poľa hash mapy na toto nové pole.
- Vo všeobecnosti platí, že faktor zaťaženia = počet prvkov v hash mape / celkový počet segmentov (kapacita).
Zrážka:
Kolízia je situácia, keď index vedra nie je prázdny. Znamená to, že v tomto indexe segmentu sa nachádza hlavička prepojeného zoznamu. Máme dve alebo viac hodnôt, ktoré sa mapujú na rovnaký index segmentu.
Hlavné funkcie v našom programe
- Vkladanie
- Vyhľadávanie
- Hash funkcia
- Odstrániť
- Rehashing
Hash Map
Implementácia bez rehašovania:
výroková logika
C
#include> #include> #include> // Linked List node> struct> node {> >// key is string> >char>* key;> >// value is also string> >char>* value;> >struct> node* next;> };> // like constructor> void> setNode(>struct> node* node,>char>* key,>char>* value)> {> >node->kľúč = kľúč;> >node->hodnota = hodnota;> >node->dalsi = NULL;> >return>;> };> struct> hashMap {> >// Current number of elements in hashMap> >// and capacity of hashMap> >int> numOfElements, capacity;> >// hold base address array of linked list> >struct> node** arr;> };> // like constructor> void> initializeHashMap(>struct> hashMap* mp)> {> >// Default capacity in this case> >mp->kapacita = 100;> >mp->numOfElements = 0;> >// array of size = 1> >mp->arr = (>struct> node**)>malloc>(>sizeof>(>struct> node*)> >* mp->kapacita);> >return>;> }> int> hashFunction(>struct> hashMap* mp,>char>* key)> {> >int> bucketIndex;> >int> sum = 0, factor = 31;> >for> (>int> i = 0; i <>strlen>(key); i++) {> >// sum = sum + (ascii value of> >// char * (primeNumber ^ x))...> >// where x = 1, 2, 3....n> >sum = ((sum % mp->kapacita)> >+ (((>int>)key[i]) * factor) % mp->kapacita)> >% mp->kapacita;> >// factor = factor * prime> >// number....(prime> >// number) ^ x> >factor = ((factor % __INT16_MAX__)> >* (31 % __INT16_MAX__))> >% __INT16_MAX__;> >}> >bucketIndex = sum;> >return> bucketIndex;> }> void> insert(>struct> hashMap* mp,>char>* key,>char>* value)> {> >// Getting bucket index for the given> >// key - value pair> >int> bucketIndex = hashFunction(mp, key);> >struct> node* newNode = (>struct> node*)>malloc>(> >// Creating a new node> >sizeof>(>struct> node));> >// Setting value of node> >setNode(newNode, key, value);> >// Bucket index is empty....no collision> >if> (mp->arr[bucketIndex] == NULL) {> >mp->arr[bucketIndex] = newNode;> >}> >// Collision> >else> {> >// Adding newNode at the head of> >// linked list which is present> >// at bucket index....insertion at> >// head in linked list> >newNode->next = mp->arr[bucketIndex];> >mp->arr[bucketIndex] = newNode;> >}> >return>;> }> void> delete> (>struct> hashMap* mp,>char>* key)> {> >// Getting bucket index for the> >// given key> >int> bucketIndex = hashFunction(mp, key);> >struct> node* prevNode = NULL;> >// Points to the head of> >// linked list present at> >// bucket index> >struct> node* currNode = mp->arr[bucketIndex];> >while> (currNode != NULL) {> >// Key is matched at delete this> >// node from linked list> >if> (>strcmp>(key, currNode->kľúč) == 0) {> >// Head node> >// deletion> >if> (currNode == mp->arr[bucketIndex]) {> >mp->arr[bucketIndex] = currNode->next;> >}> >// Last node or middle node> >else> {> >prevNode->next = currNode->next;> >}> >free>(currNode);> >break>;> >}> >prevNode = currNode;> >currNode = currNode->ďalej;> >}> >return>;> }> char>* search(>struct> hashMap* mp,>char>* key)> {> >// Getting the bucket index> >// for the given key> >int> bucketIndex = hashFunction(mp, key);> >// Head of the linked list> >// present at bucket index> >struct> node* bucketHead = mp->arr[bucketIndex];> >while> (bucketHead != NULL) {> >// Key is found in the hashMap> >if> (bucketHead->kľúč == kľúč) {> >return> bucketHead->hodnota;> >}> >bucketHead = bucketHead->ďalej;> >}> >// If no key found in the hashMap> >// equal to the given key> >char>* errorMssg = (>char>*)>malloc>(>sizeof>(>char>) * 25);> >errorMssg =>'Oops! No data found.
'>;> >return> errorMssg;> }> // Drivers code> int> main()> {> >// Initialize the value of mp> >struct> hashMap* mp> >= (>struct> hashMap*)>malloc>(>sizeof>(>struct> hashMap));> >initializeHashMap(mp);> >insert(mp,>'Yogaholic'>,>'Anjali'>);> >insert(mp,>'pluto14'>,>'Vartika'>);> >insert(mp,>'elite_Programmer'>,>'Manish'>);> >insert(mp,>'GFG'>,>'techcodeview.com'>);> >insert(mp,>'decentBoy'>,>'Mayank'>);> >printf>(>'%s
'>, search(mp,>'elite_Programmer'>));> >printf>(>'%s
'>, search(mp,>'Yogaholic'>));> >printf>(>'%s
'>, search(mp,>'pluto14'>));> >printf>(>'%s
'>, search(mp,>'decentBoy'>));> >printf>(>'%s
'>, search(mp,>'GFG'>));> >// Key is not inserted> >printf>(>'%s
'>, search(mp,>'randomKey'>));> >printf>(>'
After deletion :
'>);> >// Deletion of key> >delete> (mp,>'decentBoy'>);> >printf>(>'%s
'>, search(mp,>'decentBoy'>));> >return> 0;> }> |
>
ako zatvoriť režim vývojára
>
C++
odinštalovať angular cli
#include> #include> // Linked List node> struct> node {> >// key is string> >char>* key;> >// value is also string> >char>* value;> >struct> node* next;> };> // like constructor> void> setNode(>struct> node* node,>char>* key,>char>* value) {> >node->kľúč = kľúč;> >node->hodnota = hodnota;> >node->dalsi = NULL;> >return>;> }> struct> hashMap {> >// Current number of elements in hashMap> >// and capacity of hashMap> >int> numOfElements, capacity;> >// hold base address array of linked list> >struct> node** arr;> };> // like constructor> void> initializeHashMap(>struct> hashMap* mp) {> >// Default capacity in this case> >mp->kapacita = 100;> >mp->numOfElements = 0;> >// array of size = 1> >mp->arr = (>struct> node**)>malloc>(>sizeof>(>struct> node*) * mp->kapacita);> >return>;> }> int> hashFunction(>struct> hashMap* mp,>char>* key) {> >int> bucketIndex;> >int> sum = 0, factor = 31;> >for> (>int> i = 0; i <>strlen>(key); i++) {> >// sum = sum + (ascii value of> >// char * (primeNumber ^ x))...> >// where x = 1, 2, 3....n> >sum = ((sum % mp->kapacita) + (((>int>)key[i]) * factor) % mp->kapacita) % mp->kapacita;> >// factor = factor * prime> >// number....(prime> >// number) ^ x> >factor = ((factor % __INT16_MAX__) * (31 % __INT16_MAX__)) % __INT16_MAX__;> >}> >bucketIndex = sum;> >return> bucketIndex;> }> void> insert(>struct> hashMap* mp,>char>* key,>char>* value) {> >// Getting bucket index for the given> >// key - value pair> >int> bucketIndex = hashFunction(mp, key);> >struct> node* newNode = (>struct> node*)>malloc>(> >// Creating a new node> >sizeof>(>struct> node));> >// Setting value of node> >setNode(newNode, key, value);> >// Bucket index is empty....no collision> >if> (mp->arr[bucketIndex] == NULL) {> >mp->arr[bucketIndex] = newNode;> >}> >// Collision> >else> {> >// Adding newNode at the head of> >// linked list which is present> >// at bucket index....insertion at> >// head in linked list> >newNode->next = mp->arr[bucketIndex];> >mp->arr[bucketIndex] = newNode;> >}> >return>;> }> void> deleteKey(>struct> hashMap* mp,>char>* key) {> >// Getting bucket index for the> >// given key> >int> bucketIndex = hashFunction(mp, key);> >struct> node* prevNode = NULL;> >// Points to the head of> >// linked list present at> >// bucket index> >struct> node* currNode = mp->arr[bucketIndex];> >while> (currNode != NULL) {> >// Key is matched at delete this> >// node from linked list> >if> (>strcmp>(key, currNode->kľúč) == 0) {> >// Head node> >// deletion> >if> (currNode == mp->arr[bucketIndex]) {> >mp->arr[bucketIndex] = currNode->next;> >}> >// Last node or middle node> >else> {> >prevNode->next = currNode->next;> }> free>(currNode);> break>;> }> prevNode = currNode;> >currNode = currNode->ďalej;> >}> return>;> }> char>* search(>struct> hashMap* mp,>char>* key) {> // Getting the bucket index for the given key> int> bucketIndex = hashFunction(mp, key);> // Head of the linked list present at bucket index> struct> node* bucketHead = mp->arr[bucketIndex];> while> (bucketHead != NULL) {> > >// Key is found in the hashMap> >if> (>strcmp>(bucketHead->kľúč, kľúč) == 0) {> >return> bucketHead->hodnota;> >}> > >bucketHead = bucketHead->ďalej;> }> // If no key found in the hashMap equal to the given key> char>* errorMssg = (>char>*)>malloc>(>sizeof>(>char>) * 25);> strcpy>(errorMssg,>'Oops! No data found.
'>);> return> errorMssg;> }> // Drivers code> int> main()> {> // Initialize the value of mp> struct> hashMap* mp = (>struct> hashMap*)>malloc>(>sizeof>(>struct> hashMap));> initializeHashMap(mp);> insert(mp,>'Yogaholic'>,>'Anjali'>);> insert(mp,>'pluto14'>,>'Vartika'>);> insert(mp,>'elite_Programmer'>,>'Manish'>);> insert(mp,>'GFG'>,>'techcodeview.com'>);> insert(mp,>'decentBoy'>,>'Mayank'>);> printf>(>'%s
'>, search(mp,>'elite_Programmer'>));> printf>(>'%s
'>, search(mp,>'Yogaholic'>));> printf>(>'%s
'>, search(mp,>'pluto14'>));> printf>(>'%s
'>, search(mp,>'decentBoy'>));> printf>(>'%s
'>, search(mp,>'GFG'>));> // Key is not inserted> printf>(>'%s
'>, search(mp,>'randomKey'>));> printf>(>'
After deletion :
'>);> // Deletion of key> deleteKey(mp,>'decentBoy'>);> // Searching the deleted key> printf>(>'%s
'>, search(mp,>'decentBoy'>));> return> 0;> }> |
>
>Výkon
Manish Anjali Vartika Mayank techcodeview.com Oops! No data found. After deletion : Oops! No data found.>
Vysvetlenie:
- insertion: Vloží pár kľúč – hodnota na začiatok prepojeného zoznamu, ktorý sa nachádza v danom indexe segmentu. hashFunction: Poskytuje index segmentu pre daný kľúč. náš hašovacia funkcia = ASCII hodnota znaku * prvočísloX . Prvočíslo je v našom prípade 31 a hodnota x sa zvyšuje z 1 na n pre po sebe idúce znaky v kľúči. vymazanie: Odstráni pár kľúč-hodnota z hašovacej tabuľky pre daný kľúč. Vymaže uzol z prepojeného zoznamu, ktorý obsahuje pár kľúč – hodnota. Hľadať: Vyhľadajte hodnotu daného kľúča.
- Táto implementácia nepoužíva koncepciu rehashingu. Ide o pole prepojených zoznamov s pevnou veľkosťou.
- Kľúč aj hodnota sú v danom príklade reťazce.
Časová a priestorová zložitosť:
Časová zložitosť operácií vkladania a vymazávania hašovacích tabuliek je v priemere O(1). Existuje nejaký matematický výpočet, ktorý to dokazuje.
- Časová zložitosť vkladania: V priemernom prípade je konštantná. V najhoršom prípade je lineárny. Časová zložitosť vyhľadávania: V priemernom prípade je konštantná. V najhoršom prípade je lineárny. Časová zložitosť vymazania: V priemerných prípadoch je konštantná. V najhoršom prípade je lineárny. Priestorová zložitosť: O(n), keďže má n počet prvkov.
Súvisiace články:
npm vyčistiť vyrovnávaciu pamäť
- Samostatné reťazenie technika spracovania kolízie v hašovaní.