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I.C. RENE EDMUNDO CUEVAS VALENCIA. Es llamada colisión; a dos llaves diferentes les corresponde la misma dirección. K1 y K2 aquí se llaman sinónimos. Igual que hay tantas posibilidades técnicas de cálculo de direcciones, existe una multiplicidad de técnicas de solución de colisiones. Introduciremos las técnicas de cálculo de direcciones en esta sección y discutiremos los enfoque, para resolver el problema de colisiones en la siguiente sección. El concepto de cálculo de direcciones fue usado primero para manejar el acceso a las tablas de símbolos en el núcleo, y después, para direccionar la ubicación de los registros en los primeros dispositivos de almacenamiento de acceso directo. Un tremendo esfuerzo de trabajo, desde entonces, ha contribuido al desarrollo de muchas técnicas para instrumentar el concepto. A las técnicas de cálculo de direcciones también se les conoce como: • Técnicas de almacenamiento disperso • Técnicas aleatorias • Métodos de transformación de llave-a-dirección • Técnicas de direccionamiento directo • Métodos de tabla Hash • Método hashing Utilizaremos el término hashing (picar, desmenuzar) aquí porque es conocido en todo el mundo. El cálculo aplicado al valor de una llave para obtener una dirección es llamado una función hash. Las ventajas principales de utilizar el hashing para instrumentar: R(valor de llave) dirección Son: 1. Se pueden usar los valores naturales de la llave, puesto que se traducen “internamente” a direcciones. 2. La independencia lógica y física es lograda, debido a que los valores de las llaves son independientes del espacio de dirección. Si el archivo relativo es reorganizado, la función hash puede tener que ser cambiada; pero el valor de la llave, no será afectado. Los costos básicos al utilizar el método hash son 1. El tiempo de procesamiento requerido para la aplicación de la función hash. 2. El tiempo de procesamiento y los accesos E/S requeridos para solucionar las colisiones. ¿Está la llave del registro en el directorio? ______________________________ Si No Acceso al registro Aplicar la función hash a la llave Del registro. Resuelve las colisiones Si es necesario MATERIAL DE APOYO A LA MATERIA DE ESTRUCTURAS DE DATOS III - 46 -
I.C. RENE EDMUNDO CUEVAS VALENCIA. Almacenar el registro Insertar la llave del registro Y la dirección en el directorio. Figura 13-8 lógica fundamental para el hashing con búsqueda en el directorio. Por lo tanto, el objetivo primordial de una función hash es de generar relativamente pocas colisiones. Un conjunto de sinónimos es algunas veces llamado una clase de equivalencia. Una buena función hash tiene pocas clases de equivalencia y pequeñas. Además, una buena función hash no es demasiado compleja computacionalmente. El hashing es importante no sólo en el direccionamiento al archivo relativo, sino también para el direccionamiento a tablas en memoria principal. La función hash se aplica a las llaves de los registros para calcular los subíndices de los registros respectivos ocurra una colisión); no se necesita buscar en tablas. El hashing se puede utilizar en conjunción con la búsqueda en directorio, como se muestra en la figura 13-8. Los beneficios al evitar el recálculo y la solución de colisiones para los registros anteriores son pagados por el costo de almacenamiento y mantenimiento del directorio. También, dependiendo de los patrones de organización de directorios y de los patrones de colisión, la búsqueda en directorio y el hashing, juntos, pueden conducir a mayores tiempos de búsqueda que lo que haría el hashing solo. El desempeño de la técnica de hashing puede medirse mediante sus requerimientos de procesamiento y las necesidades de E/S para almacenar o recuperar registros. La eficiencia de una función hash particular depende de 1. La distribución de los valores de llave que realmente se usan. 2. El número de valores de llave que realmente están en uso con respecto al tamaño del espacio de direcciones. 3. El número de registros que pueden almacenarse en una dirección dada sin causar una colisión (por ahora suponemos que es 1). 4. La técnica usada para resolver el problema de las colisiones. Ahora, discutamos algunas de las funciones hash más comunes: • Residuo de la división. • Medio del cuadrado. • Pliegue. Después compararemos estas técnicas. Hashing por residuo de la división Algunas de las primeras investigaciones sobre el hashing condujeron a una función hash conocida como el método del residuo de la división, o simplemente método de la división. La idea básica de este método es la de dividir el valor de la llave entre un número apropiado, y después utilizar el residuo de la división como dirección relativa para el registro. MATERIAL DE APOYO A LA MATERIA DE ESTRUCTURAS DE DATOS III - 47 -
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