美文网首页
《数据库系统概念》14-静态散列

《数据库系统概念》14-静态散列

作者: zhixin9001 | 来源:发表于2017-12-25 21:29 被阅读0次

顺序文件组织的缺点之一是必须通过访问索引或使用二分法搜索来定位数据,这需要较多的I/O操作。基于散列技术的文件组织方式则不需要访问索引结构,散列也提供了一种组织索引的方式。

在散列(hash)技术中,用桶(bucket)来表示能存储一条或多条记录的存储单元。如果K代表所有搜索码的集合,B代表所有bucket的集合,则散列函数h表示一个从K到B的映射函数。

插入搜索码为Ki的记录时,通过散列函数计算h(Ki)得出bucket的地址,如果这个bucket还有空间,就将数据插入。

查询Ki时,也是先通过h(Ki)得出bucket的地址,但bucket中往往有多条记录,这时就需要进一步根据搜索码在bucket内部搜索。

散列可以有两种用途,在散列文件组织中,通过散列函数直接定位记录所在的磁盘块;在散列索引组织中,把搜索码和指针组织成一个散列文件结构。

a) 散列函数

合理地选择散列函数非常重要,否则可能导致记录被集中映射到少数几个bucket的情况。要求散列函数的分布特性是均匀、随机的,既每个bucket被分配到的记录数应该是相等的,而且分配结果与搜索码本身的顺序无关。

典型的散列函数是根据搜索码的二进制值进行计算的,比如可以计算二进制所有位的和,然后取模。一个结果良好设计的散列函数应不受记录数量的影响,而具有稳定的搜索效率。

b) Bucket溢出的处理

如果记录被映射到一个Bucket时Bucket以及没有可用空间,就会发生溢出。溢出的原因可能是因为随着记录数的增长,没有足够的bucket;也可能是因为散列函数设计不合理或者存在太多相同的搜索码,导致记录被集中映射到某些bucket,而一个bucket能容纳的记录是有限的,这种情况称为桶偏斜(bucket skew)。

为了应对bucket溢出,可以在确定bucket数量时留一定的余量,但这会造成空间浪费;也可以使用溢出桶(overflow bucket)来接收溢出记录:一旦发生溢出,就新增一个溢出桶,以接收溢出记录,溢出桶与原始桶构成链表(overflow chaining),于是查找数据时,要增加对是否存在溢出桶的探查,如果存在,则进一步在溢出桶中搜索。

这种静态散列的缺点在于必须在设计阶段确定好bucket的数量,随着记录的数的增加或收缩,bucket数无法跟随变化,会造成溢出或空间浪费。

c) 散列索引

除了散列文件组织,还可以用散列的方式组织索引。将散列函数作用于搜索码以确定对应的桶,然后将此搜索码以及相应的指针存入。

学习资料:Database System Concepts, by Abraham Silberschatz, Henry F.Korth, S.Sudarshan

相关文章

  • 《数据库系统概念》14-静态散列

    顺序文件组织的缺点之一是必须通过访问索引或使用二分法搜索来定位数据,这需要较多的I/O操作。基于散列技术的文件组织...

  • 4 查找

    静态查找 顺序查找法 折半查找法 散列 散列的概念 散列函数 冲突解决方法 散列算法设计与分析

  • 数据结构与算法系列 (4) Hash表 & Hash算法

    1.基本概念 1.1 散列表/哈希表(Hash table)& 散列函数 1.2 概念澄清 1.3 构造散列函数的...

  • 15.散列

    1.定义 1.1几个概念 键值(key)散列函数(hash)散列值一句话:键值通过散列函数得到散列值; 装载因子:...

  • 第8篇:C++哈希表-负载系数与重散列

    前篇,我们引入了哈希表,散列函数,以及什么是散列冲突等概念,而本篇我们还需要介绍一个重要的概念就是重散列(Reha...

  • 散列表

    概念 散列表的实现常常叫做散列(hashing)。散列是一种用于以常数平均时间执行插入、删除和查找的技术。散列函数...

  • Java类集框架

    学习集合之前复习相关知识: Hash:翻译为散列、哈希,所以散列和哈希指的是同一个概念。散列码:一种标识码,由散列...

  • 哈希算法

    一,概念 前面涉及到散列表,散列函数,散列算法。那么和哈希算法又是什么关系,其实散列函数对应的算法就是哈希算法。 ...

  • 散列表

    1.散列表 概念: 2.散列函数 好的散列函数的标准: 使散列地址均匀的分布在散列表中,尽量避免或减少冲突。 3....

  • 查找

    静态查找顺序查找 折半查找 散列查找 动态查找二叉排序树 散列查找 ASL(平均查找长度) - 衡量查找算法效率的...

网友评论

      本文标题:《数据库系统概念》14-静态散列

      本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/tmergxtx.html