静态散列

2025年8月4日 | 阅读 4 分钟

引言

在本文中,我们将详细阐述静态哈希的概念,并辅以各种示例。

什么是静态哈希?

在静态哈希中,生成的散列桶地址始终是相同的。这意味着如果我们使用哈希函数 mod (5) 为 EMP_ID = 103 生成地址,它将始终得到相同的散列桶地址 3。在这里,散列桶地址不会改变。

因此,在静态哈希中,内存中的数据桶数量在整个过程中保持不变。在此示例中,内存中将有五个数据桶用于存储数据。

DBMS Static Hashing

静态哈希的操作

  • 搜索记录

当需要搜索记录时,相同的哈希函数会检索存储数据的位置的地址。

  • 插入记录

当新记录插入表中时,我们将根据哈希键生成新记录的地址,并将记录存储在该位置。

  • 删除记录

要删除记录,我们将首先获取要删除的记录。然后我们将删除内存中该地址的记录。

  • 更新记录

要更新记录,我们将首先使用哈希函数搜索它,然后更新数据记录。

如果我们想在文件中插入新记录,但哈希函数生成的某个数据桶的地址不为空,或者该地址已存在数据。这种情况在静态哈希中称为散列桶溢出。这是这种方法中的一个关键情况。

为了克服这种情况,有各种方法。一些常用的方法如下:

1. 开放寻址法

当哈希函数生成的地址已经存储了数据时,下一个散列桶将被分配给它。这种机制称为线性探测

例如:假设 R3 是一个需要插入的新地址,哈希函数为 R3 生成地址 112。但生成的地址已经满了。因此,系统会搜索下一个可用的数据桶 113,并将 R3 分配给它。

DBMS Static Hashing

2. 封闭寻址法

当散列桶已满时,将为相同的哈希结果分配一个新的数据桶,并将其链接到前一个散列桶之后。这种机制称为溢出链表

例如:假设 R3 是一个需要插入表中的新地址,哈希函数为其生成地址 110。但该散列桶已满,无法存储新数据。在这种情况下,一个新的散列桶将被插入到 110 个散列桶的末尾并与之链接。

DBMS Static Hashing

静态哈希的优点

静态哈希的各种优点列表如下:

  • 如果数据集很小,静态哈希性能很好。
  • 它有助于存储管理。
  • 它简单易于实现。
  • 在静态哈希中,哈希键可以简化对地址信息的访问。
  • 它适用于数据分布在多个节点上的分布式系统。

静态哈希的局限性

动态哈希的各种局限性列表如下:

  • 如果数据集很大,静态哈希性能不佳。
  • 它需要时间,因为哈希函数必须遍历所有内存位置。
  • 当数据量大而内存不足时,会出现散列桶溢出问题。

关于数据库管理系统中静态哈希的一些常见问题列表

1. 列出静态哈希的一些属性?

答案:以下是静态哈希的一些属性列表:

  • 内存中的数据桶大小保持不变。
  • 它使用哈希函数将数据记录映射到合适的散列桶。
  • 当我们知道数据大小及其在数据库中的分布时,它是有序的。
  • 由于空间有限,当数据大小动态变化时,它有时是无效和错误的。

2. 列出哈希的一些用例?

答案:哈希在各个领域都有使用。哈希的各种应用列表如下:

  • 它用于创建密码验证。
  • 它用作数据结构,其中创建键值对,其中键是唯一值,而与键关联的值对于不同键可以相同或不同。
  • 它有助于生成各种游戏。
  • 它有助于图形处理。

3. 静态哈希可以调整表的大小吗?

答案:静态哈希没有内置的调整表大小的机制。如果需要内存,则可以进行手动调整大小,这涉及创建一个新的哈希表并重新哈希所有元素。


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