Eine Einführung in die Programmiersprache C und die Grundlagen ...

Eine Einführung in die Informatik und die Programmiersprache C
29 Hashtabellen
Um Daten schnell zu finden werden oft Hashtabellen eingesetzt. Eine Hashtabelle ist ein gewöhnliches
Array, aber die Position eines jeden Elementes in diesem Array wird aus dem Schlüssel (=
Wert nach dem gesucht wird) des Elements selbst berechnet. Diese Berechnung wird als Hashfunktion
bezeichnet. Bei Strings kann im einfachsten Fall einfach die Quersumme über alle ASCII-
Codes der enthaltenen Buchstaben gebildet werden, oder auch aufwendigere Berechnungen, die
auch Buchstabenverdreher berücksichtigen.
Es passiert selbstverständlich hin und wieder, das zwei unterschiedliche Einträge denselben Hashwert
erhalten, und so eigentlich am selben Platz in der Tabelle stehen müssten. Dies bezeichnet man
als Kollision. Das Problem kann auf verschiedene Arten umgangen werden.
Entweder man bildet Listen bei den einzelnen Tabellenplätzen, so können mehrere Einträge 'am
selben' Platz stehen, oder man nimmt einfach den nächsten freien Platz in der Tabelle.
Die grösste Schwierigkeit bei Hashtabellen ist es, eine möglichst optimale Hashfunktion zu finden.
Sie sollte einerseits schnell sein, aber andererseits Kollisionen möglichst optimal vermeiden und die
Schlüssel möglichst gleichverteilt in die Tabelle abbilden. Zudem müssen die Schlüssel positiv sein,
da sie im Allgemeinen als Arrayindex verwendet werden.
Beispiele einiger Hash-Funktionen (Key ist der Wert, nach dem gesucht wird, Text oder Zahl):
#define FACTOR 7 /* Sollte Ungerade sein */
#define TABLESIZE 256 /* 2-er Potenzen sind schnell */
/* Primzahlen ideal */
unsigned int Hash(char *Key)
{
unsigned int Value = 0;
}
while (*Key != '\0') {
Value = (Value * FACTOR + *Key++) % TABLESIZE;
}
return Value;
unsigned int Hash(int Key)
{
return (Key % TABLESIZE);
}
/* Berücksichtigt nur die ersten beiden Zeichen */
unsigned int Hash(char *Key)
{
if (*Key != '\0') {
return (Key[0] + 265*Key[1] % TABLESIZE);
} else {
return (Key[0] % TABLESIZE);
}
}
Gedruckt am 10.09.2009 14:23:00 Letzte Änderung am: 10. September 2009 Version 2.4.1, I. Oesch 114/147