浅析数据库算法与数据结构(二) HASH算法

简介: 从一堆数据中很快的查找出某一个数据位置,或者用某一个字段的值,来查找出整条记录,这样的情况在数据库中是非常普遍的情况。所以一定要有非常高效的算法能够实现这样的场景,由于数据库存储的记录又非常的多,所以,最好算法复杂度能够是O(1)。这样,查找的速度不会随着数据的增长而原来越慢。那么HASH算法就是这样一个很好的算法

从一堆数据中很快的查找出某一个数据位置,或者用某一个字段的值,来查找出整条记录,这样的情况在数据库中是非常普遍的情况。所以一定要有非常高效的算法能够实现这样的场景,由于数据库存储的记录又非常的多,所以,最好算法复杂度能够是O(1)。这样,查找的速度不会随着数据的增长而原来越慢。那么HASH算法就是这样一个很好的算法

 

HASH函数

HASH算法首先需要一个HASH函数

HASH函数,一般翻译做散列、杂凑,或音译为哈希,是把任意长度的输入(又叫做预映射pre-image)通过散列算法变换成固定长度的输出,该输出就是散列值。这种转换是一种压缩映射,也就是,散列值的空间通常远小于输入的空间,不同的输入可能会散列成相同的输出,所以不可能从散列值来确定唯一的输入值。简单的说就是一种将任意长度的消息压缩到某一固定长度的消息摘要的函数。

 

常用Hash函数有:

1.直接寻址法。取关键字或关键字的某个线性函数值为散列地址。

2.数字分析法。分析一组数据,比如一组员工的出生年月日,这时我们发现出生年月日的前几位数字大体相同,这样的话,出现冲突的几率就会很大,但是我们发现年月日的后几位表示月份和具体日期的数字差别很大,如果用后面的数字来构成散列地址,则冲突的几率会明显降低。

3.平方取中法。取关键字平方后的中间几位作为散列地址。

4.折叠法。将关键字分割成位数相同的几部分,最后一部分位数可以不同,然后取这几部分的叠加和(去除进位)作为散列地址。

5.随机数法。

6.除留余数法。取关键字被某个不大于散列表表长m的数p除后所得的余数为散列地址。即 H(key) = key MOD p,p<=m。不仅可以对关键字直接取模,也可在折叠、平方取中等运算之后取模。对p的选择很重要,一般取素数或m,若p选的不好,容易产生碰撞。


HASH算法

有了哈希函数以后,我们就可以查找数据的关键字段key,映射成一固定长度的散列值,然后创建一个桶,将散列值用于桶的下标,这样就可以实现对数据记录的O(1)的访问

image2.png

 

HASH算法在数据库中的应用

HASH算法在数据库中的使用,有

  1. HASH索引,能够实现将数据的关键字段key,映射成一固定长度的散列值,通过散列值查找数据块,这样可以实现通过字段查找数据的O(1)算法,但是并不适用于范围扫描。
  2. HASHJOIN,在JOIN通过使用HASH函数将表进行哈希后在进行关联的

image 22.png

  1. HASH分区,通过按照字段使用HASH函数将数据分开存储在不同的文件中,避免单表的数据量过于庞大,引起数据查找速度的下降。

 

以上就是HASH算法在数据库场景中的应用

目录
相关文章
|
3月前
|
算法 数据处理 C语言
C语言中的位运算技巧,涵盖基本概念、应用场景、实用技巧及示例代码,并讨论了位运算的性能优势及其与其他数据结构和算法的结合
本文深入解析了C语言中的位运算技巧,涵盖基本概念、应用场景、实用技巧及示例代码,并讨论了位运算的性能优势及其与其他数据结构和算法的结合,旨在帮助读者掌握这一高效的数据处理方法。
80 1
|
5天前
|
存储 机器学习/深度学习 算法
C 408—《数据结构》算法题基础篇—链表(下)
408考研——《数据结构》算法题基础篇之链表(下)。
70 29
|
5天前
|
存储 算法 C语言
C 408—《数据结构》算法题基础篇—链表(上)
408考研——《数据结构》算法题基础篇之链表(上)。
59 25
|
5天前
|
存储 人工智能 算法
C 408—《数据结构》算法题基础篇—数组(通俗易懂)
408考研——《数据结构》算法题基础篇之数组。(408算法题的入门)
53 23
|
30天前
|
存储 算法 测试技术
【C++数据结构——树】二叉树的遍历算法(头歌教学实验平台习题) 【合集】
本任务旨在实现二叉树的遍历,包括先序、中序、后序和层次遍历。首先介绍了二叉树的基本概念与结构定义,并通过C++代码示例展示了如何定义二叉树节点及构建二叉树。接着详细讲解了四种遍历方法的递归实现逻辑,以及层次遍历中队列的应用。最后提供了测试用例和预期输出,确保代码正确性。通过这些内容,帮助读者理解并掌握二叉树遍历的核心思想与实现技巧。
47 2
|
2月前
|
存储 运维 监控
探索局域网电脑监控软件:Python算法与数据结构的巧妙结合
在数字化时代,局域网电脑监控软件成为企业管理和IT运维的重要工具,确保数据安全和网络稳定。本文探讨其背后的关键技术——Python中的算法与数据结构,如字典用于高效存储设备信息,以及数据收集、异常检测和聚合算法提升监控效率。通过Python代码示例,展示了如何实现基本监控功能,帮助读者理解其工作原理并激发技术兴趣。
62 20
|
3月前
|
数据采集 存储 算法
Python 中的数据结构和算法优化策略
Python中的数据结构和算法如何进行优化?
|
3月前
|
并行计算 算法 测试技术
C语言因高效灵活被广泛应用于软件开发。本文探讨了优化C语言程序性能的策略,涵盖算法优化、代码结构优化、内存管理优化、编译器优化、数据结构优化、并行计算优化及性能测试与分析七个方面
C语言因高效灵活被广泛应用于软件开发。本文探讨了优化C语言程序性能的策略,涵盖算法优化、代码结构优化、内存管理优化、编译器优化、数据结构优化、并行计算优化及性能测试与分析七个方面,旨在通过综合策略提升程序性能,满足实际需求。
92 1
|
23天前
|
算法 数据安全/隐私保护 计算机视觉
基于Retinex算法的图像去雾matlab仿真
本项目展示了基于Retinex算法的图像去雾技术。完整程序运行效果无水印,使用Matlab2022a开发。核心代码包含详细中文注释和操作步骤视频。Retinex理论由Edwin Land提出,旨在分离图像的光照和反射分量,增强图像对比度、颜色和细节,尤其在雾天条件下表现优异,有效解决图像去雾问题。
|
23天前
|
算法 数据可视化 安全
基于DWA优化算法的机器人路径规划matlab仿真
本项目基于DWA优化算法实现机器人路径规划的MATLAB仿真,适用于动态环境下的自主导航。使用MATLAB2022A版本运行,展示路径规划和预测结果。核心代码通过散点图和轨迹图可视化路径点及预测路径。DWA算法通过定义速度空间、采样候选动作并评估其优劣(目标方向性、障碍物距离、速度一致性),实时调整机器人运动参数,确保安全避障并接近目标。
121 68

热门文章

最新文章