logo

TechCodeview

Què és el hashing en C

En llenguatge de programació C, hashing és una tècnica que consisteix a convertir una gran quantitat de dades en un valor de mida fixa o un valor més petit conegut com a hash. El hash es genera mitjançant una funció hash, que assigna les dades d'entrada a un hash de sortida. El valor hash resultant es pot utilitzar per cercar, recuperar i comparar dades de manera eficient dins de grans conjunts de dades.

Hashing s'utilitza habitualment en estructures de dades com ara taules hash, que són matrius que emmagatzemen dades d'una manera que permet la inserció, la supressió i la recuperació ràpides de dades. La funció hash utilitzada per generar el valor hash associa la clau (o les dades que s'han d'emmagatzemar) a un índex dins de la taula hash. Aquest índex s'utilitza llavors per emmagatzemar les dades a la ubicació corresponent dins de la matriu.

com convertir de cadena a int

Hashing és útil per diverses raons. En primer lloc, pot reduir la quantitat de memòria necessària per emmagatzemar grans conjunts de dades convertint les dades en un valor més petit. En segon lloc, pot millorar el rendiment dels algorismes permetent una cerca i recuperació de dades més ràpides. Finalment, pot ajudar a garantir la integritat de les dades detectant dades duplicades i evitant col·lisions (quan dues claus diferents s'assignen al mateix índex).

El procés de hash implica tres passos principals: crear la funció hash, generar el valor hash i emmagatzemar les dades a la taula hash.

La creació de la funció hash implica dissenyar un algorisme que mapeï les dades d'entrada a un valor de mida fixa. Aquest algorisme s'ha de dissenyar per distribuir les dades de manera uniforme a través de la taula hash per reduir la probabilitat de col·lisions. Una bona funció hash també ha de ser ràpida, senzilla i determinista (és a dir, ha de produir sempre la mateixa sortida per a la mateixa entrada).

Un cop creada la funció hash, el següent pas és generar el valor hash per a les dades. Això implica passar les dades a través de la funció hash, que retorna un valor hash de mida fixa. Aquest valor s'utilitza com a índex dins de la taula hash per emmagatzemar les dades.

Emmagatzemar les dades a la taula hash implica col·locar les dades a la ubicació corresponent dins de la matriu. Si es produeix una col·lisió (és a dir, si dues claus diferents s'assignen al mateix índex), la taula hash pot utilitzar una tècnica anomenada encadenament per emmagatzemar ambdues claus al mateix índex. En l'encadenament, es crea una llista enllaçada per a cada índex i les claus s'afegeixen a la llista enllaçada.

Hashing en C es pot implementar mitjançant diversos mètodes diferents, incloent el mètode de divisió, el mètode de multiplicació i el mètode de plegat. El mètode de divisió consisteix a prendre la resta de la clau dividida per la mida de la taula hash per determinar l'índex. El mètode de multiplicació consisteix a multiplicar la clau per un valor constant i després prendre la part fraccionària del resultat per determinar l'índex. El mètode de plegat consisteix a dividir la clau en diverses parts, sumar-les i després utilitzar el resultat per determinar l'índex.

Implementació d'una taula hash en C mitjançant matrius:

 #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;>

El hashing és una tècnica utilitzada en programació informàtica per cercar i recuperar ràpidament dades de grans conjunts de dades. En la programació en C, sovint s'utilitza hash per implementar taules hash o matrius associatives. A continuació, es mostren alguns ús, avantatges i desavantatges del hashing en C:

Ús:

  • El hash es pot utilitzar per implementar operacions eficients de cerca de dades, com ara cercar un valor específic en una matriu o taula gran.
  • El hash es pot utilitzar per implementar estructures de dades com ara taules hash, que proporcionen operacions de cerca, inserció i supressió en temps constant.

Avantatges:

  • L'hashing proporciona temps de cerca i recuperació de dades ràpids, cosa que el fa útil per a grans conjunts de dades on el rendiment és un problema.
  • El hash és relativament senzill d'implementar en C i es pot utilitzar per crear estructures de dades complexes com taules hash o mapes hash.
  • La funció hash també es pot utilitzar amb finalitats de seguretat de dades, com ara l'emmagatzematge de contrasenyes o el xifratge de dades.

Desavantatges:

  • Es poden produir col·lisions de hashing, que poden provocar un rendiment reduït i temps de cerca més llargs.
  • La funció hash requereix una bona funció hash que pugui distribuir uniformement les dades a través de la taula hash. Crear una bona funció hash pot ser un repte i consumir temps.
  • El hash pot consumir molta memòria, sobretot si la taula hash necessita emmagatzemar un gran nombre d'elements o si la funció hash té una alta taxa de col·lisions.

En resum, el hash és una tècnica útil per cercar i recuperar dades ràpidament en grans conjunts de dades, però té algunes limitacions com ara col·lisions, la necessitat d'una bona funció hash i un alt consum de memòria.

subratlla a la reducció

Conclusió:

Hashing en C és una tècnica potent que permet cercar, recuperar i comparar dades de manera eficient dins de grans conjunts de dades. Implica crear una funció hash que mapeja les dades d'entrada a un valor hash de mida fixa, que després s'utilitza com a índex dins d'una taula hash per emmagatzemar les dades. Mitjançant l'ús de hash, els programadors poden millorar el rendiment dels algorismes i reduir la quantitat de memòria necessària per emmagatzemar grans conjunts de dades.