digital-garden/dev/fundamental/structure/Хеш-таблица.md

5.0 KiB
Raw Permalink Blame History

aliases tags date zero-link parents linked
хеш таблица
хеш таблице
хеш-таблице
хеш-таблицу
хеш-таблиц
хеш таблицу
хеш таблиц
maturity/🌱
2024-09-17
../../../meta/zero/00 Разработка
Структура данных

Хэш-таблица — это Структура данных, которая используется для эффективного хранения и поиска данных на основе ключей. Она обеспечивает быстрый доступ к элементам, используя ../../cryptography/Хеш-функция для преобразования ключа в индекс массива, где хранится значение. Это делает операции вставки, удаления и поиска очень быстрыми, обычно за время O(1).

Основные концепции хэш-таблицы:

  • Ключ и значение: Каждый элемент в хэш-таблице хранится в виде пары “ключ-значение”. Ключи должны быть уникальными, а значения могут быть любыми. Например, в хэш-таблице можно хранить данные о студентах, где ключом будет идентификационный номер, а значением — информация о студенте.
  • ../../cryptography/Хеш-функция Это основа работы хэш-таблицы. Хеш-функция принимает ключ и вычисляет индекс в массиве, где должно быть размещено значение. Например, для ключа “apple” хэш-функция может вернуть индекс 3, и значение будет сохранено в ячейке с индексом 3.
  • Разрешение коллизий: Поскольку разные ключи иногда могут давать одинаковый хэш (коллизии), нужно уметь их разрешать. Существуют несколько подходов:
    • Метод цепочек (Chaining): В каждой ячейке массива хранится связанный список значений, чьи ключи дали одинаковый хэш. При коллизии элемент добавляется в этот список.
    • Открытая адресация (Open Addressing): При коллизии элемент помещается в следующую свободную ячейку массива по определённому алгоритму (например, линейное пробирование или двойное хэширование).
  • Коэффициент загрузки (Load Factor): Это соотношение количества элементов к размеру массива. Если коэффициент загрузки слишком велик, производительность хэш-таблицы падает, и может понадобиться увеличение массива и перерасчёт всех хешей (рехеширование).

Преимущества хэш-таблиц:

  • Быстрый доступ: Операции вставки, удаления и поиска обычно выполняются за константное время O(1).
  • Гибкость ключей: Могут использоваться любые неизменяемые типы данных в качестве ключей (строки, числа, кортежи и т.д.).

Недостатки хэш-таблиц:

  • Память: Хэш-таблицы могут потреблять много памяти из-за большого размера массива, особенно при низком коэффициенте загрузки.
  • Коллизии: Если хеш-функция некачественная или слишком много элементов, это может замедлить работу из-за коллизий.
  • Нет упорядоченности: Порядок элементов в хэш-таблице не предсказуем и не сохраняется.

Мета информация

Область:: ../../../meta/zero/00 Разработка Родитель:: Структура данных Источник:: Создана:: 2024-09-17 Автор::

Дополнительные материалы

Дочерние заметки