靜態雜湊和動態雜湊的區別


雜湊是一種計算技術,其中雜湊函式以可變長度的資料作為輸入,並輸出縮短的固定長度的資料。輸出資料通常稱為“雜湊碼”、“鍵”或簡稱為“雜湊”。雜湊作用的資料稱為“資料桶”。

雜湊技術的特點

雜湊技術具有以下特點:

  • 第一個特點是,雜湊技術是確定性的。這意味著,無論您對同一測試變數呼叫該函式多少次,它都提供相同長度的結果。

  • 第二個特點是它的單向性。您無法使用鍵來檢索原始資料。雜湊是不可逆的。

什麼是雜湊函式?

雜湊函式是用於生成資料記錄地址的數學函式。雜湊函式使用儲存資料的記憶體位置,稱為“資料桶”。

雜湊函式用於加密簽名、保護易受攻擊資料的隱私以及驗證接收到的檔案和文字的正確性。在計算中,雜湊用於資料處理,以在一個數組中定位單個數據字串,或透過請求其雜湊碼或鍵來計算磁碟上記錄的直接地址。

雜湊的應用

雜湊適用於以下領域:

  • 密碼驗證

  • 在作業系統中將檔名與其路徑關聯起來

  • 資料結構,其中建立一個鍵值對,其中鍵是唯一值,而與鍵關聯的值對於不同的鍵可以相同也可以不同。

  • 棋盤遊戲,如國際象棋、井字棋等。

  • 圖形處理,其中需要匹配和提取大量資料。

資料庫管理系統,其中需要搜尋、查詢和匹配大量記錄以進行檢索。例如,用於銀行或大型公共交通預訂軟體的DBMS。

閱讀本文以瞭解更多關於雜湊的資訊,特別是兩種重要的雜湊技術——靜態雜湊和動態雜湊——之間的區別。

什麼是靜態雜湊?

這是一種雜湊技術,允許使用者查詢確定的資料集。這意味著目錄中的資料不會更改,它是“靜態的”或固定的。在此雜湊技術中,記憶體中產生的資料桶數量保持不變。

靜態雜湊提供的操作

靜態雜湊提供以下操作:

  • 刪除 - 搜尋記錄地址並在同一地址刪除記錄,或從記憶體中該地址的記錄中刪除一部分記錄。

  • 插入 - 使用靜態雜湊輸入新記錄時,雜湊函式 (h) 計算搜尋鍵 (k) 的桶地址“h(K)” ,記錄將儲存在此處。

  • 搜尋 - 透過定位儲存資料的桶的地址,可以使用雜湊函式獲取記錄。

  • 更新 - 一旦在資料桶中找到記錄,它就支援更新記錄。

靜態雜湊的優點

靜態雜湊具有以下優點:

  • 為小型資料庫提供無與倫比的效能。

  • 允許使用主鍵值作為雜湊鍵。

靜態雜湊的缺點

靜態雜湊具有以下缺點:

  • 它不能有效地處理可擴充套件的資料庫。

  • 它不適合大型資料庫。

  • 如果資料多而記憶體少,則會發生桶溢位問題。

什麼是動態雜湊?

這是一種雜湊技術,允許使用者查詢動態資料集。這意味著資料集是透過按需新增或刪除資料來修改的,因此稱為“動態”雜湊。因此,產生的資料桶會根據記錄數量而增加或減少。

在此雜湊技術中,記憶體中產生的資料桶數量是不斷變化的。

動態雜湊提供的操作

動態雜湊提供以下操作:

  • 刪除 - 定位所需位置並支援刪除該位置的資料(或一部分資料)。

  • 插入 - 如果資料桶中有可用空間,則支援將新資料插入到資料桶中。

  • 查詢 - 執行查詢以計算桶地址。

  • 更新 - 執行查詢以更新資料。

動態雜湊的優點

動態雜湊具有以下優點:

  • 它適用於可擴充套件的資料。

  • 它可以處理資料大小始終變化的大量記憶體。

  • 桶溢位問題很少發生或發生得很晚。

動態雜湊的缺點

動態雜湊具有以下缺點:

  • 記憶體中資料的儲存位置會根據桶的大小而變化。因此,如果資料量大幅增加,則維護桶地址表將成為一項挑戰。

靜態雜湊和動態雜湊的區別

以下是一些靜態雜湊與動態雜湊不同的顯著區別:

關鍵因素 靜態雜湊 動態雜湊
資料形式 固定大小,不變的資料。 可變大小,變化的資料。
結果 產生的資料桶是固定長度的。 產生的資料桶是可變長度的。
桶溢位 桶溢位問題可能會經常出現,這取決於記憶體大小。 桶溢位可能發生得很晚或根本不會發生。
複雜度 簡單 複雜

結論

雜湊是一種計算技術,它使用稱為雜湊函式的數學函式來計算記憶體中資料的儲存位置(地址)。我們瞭解到,有兩種不同的雜湊函式,即靜態雜湊和動態雜湊。

每種雜湊技術在它們是作用於固定長度的資料桶還是可變長度的資料桶方面有所不同。選擇合適的雜湊技術需要考慮需要處理的資料量和應用程式的預期速度。

更新於:2023年9月14日

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