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Hashing

Hashing. Streuwertfunktionen Referat von Kim Schröer – Intelligente Dateisysteme WS13/14. - Übersicht -. Hashingfunktionen Ein einfaches Hashing -Schema Kollisionen Ein einfacher Hashing -Algorithmus Progressiver Overflow Buckets Löschen von Datensätzen. Hashfunktionen.

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Presentation Transcript

  1. Hashing Streuwertfunktionen Referat von Kim Schröer – Intelligente Dateisysteme WS13/14

  2. - Übersicht - • Hashingfunktionen • Ein einfaches Hashing-Schema • Kollisionen • Ein einfacher Hashing-Algorithmus • Progressiver Overflow • Buckets • Löschen von Datensätzen

  3. Hashfunktionen produzieren immer dann eine Adresse, wenn ein Schlüssel gegeben wird

  4. Ein einfaches Hashing-Schema • h(k) = a • Bsp: LOWELL • Name ASCII (2 B.) Productaddress LOWELL 76 79 76 x 79 = 6004 004 • h(LOWELL) = 4 • homeaddress = 4

  5. Ein einfaches Hashing-Schema

  6. Kollisionen LOWELL Adresse = 4 OLIVER Adresse = 4  Synonyme

  7. Kollisionen

  8. Kollisionen (Vermeidung) Eine perfekte Hash-Funktion Kollisionen reduzieren: • Verteilen der Datensätze • Extra Speicher verwenden • mehr als einen Datensatz einer einzelnen Adresse zuweisen

  9. Ein einfacher Hash-Algorithmus • Schritt 1: LOWELL = 76 79 87 69 76 76 32 32 32 32 32 32 L O W E L L |<- Blanks ->|

  10. Ein einfacher Hashing-Algorithmus • Schritt 2: 76 79 | 87 69 | 76 76 | 32 32 | 32 32 | 32 32 7679 + 8769 + 7676 + 3232 + 3232 + 3232 = 33820 Bsp: Grenze von 19937: 7679 + 8769 -> 16448 -> 16448 mod 19937 -> 16448 16448 + 7676 -> 24124 -> 24124 mod 19937 -> 4187 4187 + 3232 -> 7419 -> 7419 mod 19937 -> 7419 7419 + 3232 -> 10651 -> 10651 mod 19937 -> 10651 10651 + 3232 -> 13883 -> 13883 mod 19937 -> 13883

  11. Ein einfacher Hashing-Algorithmus • Schritt 3: Bsp: 100 Adressen (0-99) a = s mod n a = 13883 mod 100 a = 83

  12. Progressiver Overflow

  13. Progressiver Overflow

  14. Buckets Adresse mit mehr als einem Datensatz Überlauf von Datensätzen  viel seltener

  15. Aufbau eines Buckets

  16. Löschen von Datensätzen

  17. Löschen von Datensätzen • Irgendwann sehr viele Tombstones • Idee: Algorithmus überprüft, ob die DS, die nach einem Tombstone kommen, nicht doch in ihre Home-Addresse passen.  Auch die Suchlänge verkürzt sich

  18. Andere Techniken zur Vermeidung von Kollisionen Double Hashing

  19. Noch Fragen?!

  20. Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!

  21. Bsp: einfacher Hash-Algorithmus int Hash (char key[12], intmaxAddress) { int sum = 0; for (int j = 0; j < 12; j += 2) sum = (sum * 100 * key[j] * key[j+1]) % 19937; returnsum % maxAddress; } Die Funktion hash verwendet die foldingand prime numberdivision, um eine hash Adresse für einen 12 char string.

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