TechCodeview

בשפת תכנות C, hashing היא טכניקה הכוללת המרת כמות גדולה של נתונים לערך בגודל קבוע או לערך קטן יותר המכונה hash. ה-hash נוצר באמצעות פונקציית Hash, אשר ממפה את נתוני הקלט ל-hash של פלט. לאחר מכן ניתן להשתמש בערך ה-hash המתקבל לחיפוש, אחזור והשוואה יעיל של נתונים בתוך מערכי נתונים גדולים.

האשינג משמש בדרך כלל במבני נתונים כגון טבלאות Hash, שהם מערכים המאחסנים נתונים בצורה המאפשרת הכנסה, מחיקה ושליפה מהירה של נתונים. פונקציית הגיבוב המשמשת ליצירת ערך הגיבוב ממפה את המפתח (או את הנתונים שיש לאחסן) לאינדקס בתוך טבלת הגיבוב. אינדקס זה משמש לאחר מכן לאחסון הנתונים במיקום המתאים בתוך המערך.

האשינג שימושי מכמה סיבות. ראשית, זה יכול להפחית את כמות הזיכרון הנדרשת לאחסון ערכות נתונים גדולות על ידי המרת הנתונים לערך קטן יותר. שנית, זה יכול לשפר את הביצועים של אלגוריתמים על ידי כך שהוא מאפשר חיפוש ואחזור מהיר יותר של נתונים. לבסוף, זה יכול לעזור להבטיח את שלמות הנתונים על ידי זיהוי נתונים כפולים ומניעת התנגשויות (כאשר שני מפתחות שונים ממפים לאותו אינדקס).

תהליך הגיבוב כולל שלושה שלבים עיקריים: יצירת פונקציית הגיבוב, הפקת ערך הגיבוב ואחסון הנתונים בטבלת הגיבוב.

יצירת פונקציית ה-hash כרוכה בתכנון אלגוריתם הממפה את נתוני הקלט לערך בגודל קבוע. אלגוריתם זה צריך להיות מתוכנן כדי להפיץ את הנתונים באופן שווה על פני טבלת הגיבוב כדי להפחית את הסבירות להתנגשויות. פונקציית Hash טובה צריכה להיות גם מהירה, פשוטה ודטרמיניסטית (כלומר היא צריכה תמיד לייצר את אותו פלט עבור אותו קלט).

לאחר יצירת פונקציית ה-hash, השלב הבא הוא יצירת ערך ה-hash עבור הנתונים. זה כולל העברת הנתונים דרך פונקציית ה-hash, המחזירה ערך hash בגודל קבוע. ערך זה משמש לאחר מכן כאינדקס בתוך טבלת הגיבוב לאחסון הנתונים.

אחסון הנתונים בטבלת הגיבוב כרוך בהצבת הנתונים במיקום המתאים בתוך המערך. אם מתרחשת התנגשות (כלומר אם שני מפתחות שונים ממפים לאותו אינדקס), טבלת הגיבוב עשויה להשתמש בטכניקה הנקראת שרשור כדי לאחסן את שני המפתחות באותו אינדקס. בשרשור נוצרת רשימה מקושרת לכל אינדקס, והמפתחות מתווספים לרשימה המקושרת.

האשינג ב-C ניתן ליישם באמצעות מספר שיטות שונות, כולל שיטת החלוקה, שיטת הכפל ושיטת הקיפול. שיטת החלוקה כוללת לקיחת יתרת המפתח חלקי גודל טבלת הגיבוב כדי לקבוע את האינדקס. שיטת הכפל כוללת הכפלת המפתח בערך קבוע ולאחר מכן לקיחת החלק השברי של התוצאה כדי לקבוע את האינדקס. שיטת הקיפול כוללת פירוק המפתח למספר חלקים, חיבורם יחד ולאחר מכן שימוש בתוצאה לקביעת האינדקס.

יישום של טבלת hash ב-C באמצעות מערכים:

 #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;>

Hashing היא טכניקה המשמשת בתכנות מחשבים לחיפוש ואחזור מהיר של נתונים ממערכי נתונים גדולים. בתכנות C, הגיבוב משמש לעתים קרובות ליישום טבלאות גיבוב או מערכים אסוציאטיביים. הנה כמה שימושים, יתרונות וחסרונות של hashing ב-C:

נוֹהָג:

• ניתן להשתמש בגיבוב כדי ליישם פעולות חיפוש נתונים יעילות, כגון חיפוש אחר ערך ספציפי במערך גדול או בטבלה.
• ניתן להשתמש בגיבוב כדי ליישם מבני נתונים כמו טבלאות גיבוב, המספקות פעולות חיפוש, הכנסה ומחיקה בזמן קבוע.

יתרונות:

• Hashing מספק זמני אחזור וחיפוש מהירים של נתונים, מה שהופך אותו לשימושי עבור מערכי נתונים גדולים שבהם הביצועים מעוררים דאגה.
• גיבוב קל יחסית ליישום ב-C וניתן להשתמש בו כדי לבנות מבני נתונים מורכבים כמו טבלאות גיבוב או מפות גיבוב.
• ניתן להשתמש ב-Hashינג גם למטרות אבטחת מידע, כגון אחסון סיסמאות או הצפנת נתונים.

חסרונות:

• עלולות להתרחש התנגשויות hashing, מה שעלול להוביל להפחתת הביצועים ולזמני חיפוש ארוכים יותר.
• Hash דורשת פונקציית Hash טובה שיכולה לפזר את הנתונים באופן שווה על פני טבלת Hash. יצירת פונקציית Hash טובה יכולה להיות מאתגרת וגוזלת זמן.
• Hash יכול לצרוך הרבה זיכרון, במיוחד אם טבלת הגיבוב צריכה לאחסן מספר רב של פריטים או אם לפונקציית Hash יש שיעור התנגשות גבוה.

לסיכום, גיבוב היא טכניקה שימושית לחיפוש ואחזור מהיר של נתונים במערכי נתונים גדולים, אך יש לה כמה מגבלות כמו התנגשויות, הצורך בפונקציית Hash טובה וצריכת זיכרון גבוהה.

סיכום:

Hashing ב-C היא טכניקה רבת עוצמה המאפשרת חיפוש, אחזור והשוואה יעילים של נתונים בתוך מערכי נתונים גדולים. זה כרוך ביצירת פונקציית גיבוב שממפה נתוני קלט לערך גיבוב בגודל קבוע, המשמש לאחר מכן כאינדקס בתוך טבלת גיבוב לאחסון הנתונים. על ידי שימוש בגיבוב, מתכנתים יכולים לשפר את ביצועי האלגוריתמים ולהפחית את כמות הזיכרון הנדרשת לאחסון מערכי נתונים גדולים.

java ו-swing