Хэш-таблицы и хэш-функции

• Хэш-таблицы позволяют быстро извлекать данные независимо от их объема.  

• Используются для индексации баз данных, кэширования, компиляции программ и проверки ошибок.  

• Пример с одномерным массивом показывает, как можно быстро найти элемент по индексу.  

• Индексный номер элемента можно вычислить на основе его значения.  

• Пример заполнения массива с использованием суммы ASCII-кодов элементов.  

• Каждый элемент помещается в массив в соответствии с вычисленным индексом.  

• Хэш-таблицы могут хранить пары ключ-значение, например, имя и дата рождения.  

• Хэш-карты используются для эффективного хранения связанных данных.  

• Алгоритм хеширования преобразует ключ в индексный номер, который является адресом памяти.  

• Коллизии возникают, когда два разных ключа генерируют одинаковый индексный номер.  

• Пример с загрузкой массива и коллизиями показывает, как элементы размещаются в доступных позициях.  

• Открытая адресация использует линейное зондирование для поиска свободного места.  

• Чем больше элементов в хэш-таблице, тем выше вероятность коллизий.  

• Открытая адресация с линейным зондированием может работать хорошо при низком коэффициенте загрузки.  

• В идеальном мире каждый элемент хранится в соответствии с рассчитанным индексом.  

• Объединение в цепочки использует связанный список для разрешения коллизий.  

• Пример загрузки массива с использованием связанного списка.  

• Поиск элемента в хэш-таблице с цепочками может быть быстрее, чем с линейным зондированием.  

• Линейное зондирование может привести к первичной кластеризации.  

• Альтернативные методы включают повторный поиск трех плюсов и квадратичное зондирование.  

• Двойное хэширование и закрытая адресация также используются для разрешения коллизий.  

• Идеальная хэш-функция генерирует уникальный индекс для каждого элемента данных.  

• В реальной жизни требуется более гибкая хэш-таблица.  

• Хэш-функция должна минимизировать количество коллизий и обеспечивать равномерное распределение данных.  

• Хэш-таблицы используются для индексации больших объемов данных.  

• Адрес каждого ключа вычисляется с использованием самого ключа.  

• Коллизии разрешаются с помощью открытой или закрытой адресации.  

• Хэширование широко применяется в базах данных, компиляторах, кэшировании и аутентификации по паролю.  

• Вставка, удаление и извлечение данных из хэш-таблицы происходят за постоянное время в лучшем случае.  

• Если были коллизии, это не обязательно так.