파이썬으로 해쉬테이블 구현하기

1. 해쉬 테이블이란?

- 키(Key)에 데이터(Value)를 저장하는 데이터 구조이다.

- Key를 통해 바로 데이터를 받아올 수 있으므로, 속도가 매우 빨라진다.

- 파이썬에서는 해쉬를 별도 구현할 이유가 없다. - 딕셔너리 타입을 사용하면 된다.

- 해쉬는 임의값을 고정길이로 변환하는 것이다.

- 해쉬 테이블은 해쉬값 또는 해쉬주소와 슬롯을 갖고 있는 데이터 구조이다.

- 해싱 함수는 key값을 넣으면 해쉬주소가 나오는 함수다.

2. 해쉬테이블 체이닝 기법( Chaining )

# 체이닝 기법
 
hash_table = list([0 for i in range(10)])
 
def get_key(data):
    return hash(data)
 
def hash_func(key):
    return key % 8
 
def csave_data(data, value):
    index_key = get_key(data)
    hash_address = hash_func(index_key)
    
    if hash_table[hash_address] != 0:
        for i in range(len(hash_table[hash_address])):
            if hash_table[hash_address][i][0] == index_key:
                hash_table[hash_address][i][1] = value
                return
        hash_table[hash_address].append([index_key, value])
    else:
        hash_table[hash_address] = [[index_key, value]]
 
def cread_data(data):
    index_key = get_key(data)
    hash_address = hash_func(index_key)
    
    if hash_table[hash_address] != 0:
        for i in range(len(hash_table)):
            if hash_table[hash_address][i][0] == index_key:
                return hash_table[hash_address][i][1]
    else:
        None

csave_data('ab','123')
csave_data('ad','456')
hash_table
 
'''
output
[
    [
        [-8164117310928844936, '123'], 
        [6320205215618637368, '456']
    ],
    0,
    0,
    0,
    0,
    0,
    0,
    0,
    0,
    0
]
'''

체이닝 기법은 해쉬 테이블 저장공간 외의 공간을 활용하는 기법이다.

충돌이 일어나면 링크드 리스트라는 자료 구조를 사용해서

링크드 리스트로 데이터를 추가로 뒤에 연결시켜서 저장하는 기법이다.

3. 해쉬테이블 리니어 기법( Linear )

# 리니어 기법
 
hash_table = list([0 for i in range(10)])
 
def get_key(data):
    return hash(data)
 
def hash_func(key):
    return key % 8
 
def lsave_data(data, value):
    index_key = get_key(data)
    hash_address = hash_func(index_key)
    
    if hash_table[hash_address] != 0:
        for i in range(hash_address, len(hash_table)):
            if hash_table[i] == 0:
                hash_table[i] = [index_key, value]
                return
            elif hash_table[i][0] == index_key:
                hash_table[i][1] = value
                return
            
    else:
        hash_table[hash_address] = [index_key, value]
 

lsave_data('ab','123')
lsave_data('ad','456')
hash_table
 
'''
output
[
     [-8164117310928844936, '123'],
     [6320205215618637368, '456'],
     0,
     0,
     0,
     0,
     0,
     0,
     0,
     0
]
'''

리니어 기법은 충돌이 일어나면, 해당 hash address의 다음 address부터 맨 처음 나오는 빈공간에 저장하는 기법이다.

저장공간 활용도를 높이기 위한 기법이다.