專利名稱：：一種減少哈希沖突的哈希查找方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于查找算法領(lǐng)域，具體涉及一種哈希查找方法，尤其涉及一種減少哈希沖突的哈希查找方法。
背景技術(shù)：
：哈希表是種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它可以提供快速的插入操作和查找操作。哈希表(Hashtable，也叫散列表)，是根據(jù)關(guān)鍵碼值(Keyvalue)而直接進(jìn)行訪問的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。也就是說，它通過把關(guān)鍵碼值映射到表中一個(gè)位置來訪問記錄，以加快查找的速度。這個(gè)映射函數(shù)叫做哈希函數(shù)(或散列函數(shù))，存放記錄的數(shù)組叫做哈希表(或散列表)。所有哈希函數(shù)都有如下一個(gè)基本特性如果兩個(gè)哈希值是不相同的(根據(jù)同一函數(shù))，那么這兩個(gè)哈希值的原始輸入也是不相同的。這個(gè)特性使哈希函數(shù)具有確定性的結(jié)果。但另一方面，哈希函數(shù)的輸入和輸出不是一一對(duì)應(yīng)的，如果兩個(gè)哈希值相同，兩個(gè)輸入值很可能是相同的，但并不能絕對(duì)肯定二者一定相等。對(duì)不同的關(guān)鍵字可能得到同一哈希值，即keyl興key2，而f(keyl)=f(key2)，這種現(xiàn)象稱為哈希沖突。哈希查找是通過計(jì)算數(shù)據(jù)元素的存儲(chǔ)地址進(jìn)行查找的一種方法。傳統(tǒng)的哈希查找方法的操作步驟為(1)用給定的哈希函數(shù)構(gòu)造哈希表；(根據(jù)選擇的沖突處理方法解決地址沖突；C3)在哈希表的基礎(chǔ)上執(zhí)行哈希查找。傳統(tǒng)的建立哈希表的操作步驟為1.取數(shù)據(jù)元素的關(guān)鍵字key，計(jì)算其哈希函數(shù)值(地址)。若該地址對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)空間還沒有被占用，則將該元素存入；否則執(zhí)行步驟2解決沖突。2.根據(jù)選擇的沖突處理方法，計(jì)算關(guān)鍵字key的下一個(gè)存儲(chǔ)地址。若下一個(gè)存儲(chǔ)地址仍被占用，則繼續(xù)執(zhí)行步驟2，直到找到能用的存儲(chǔ)地址為止。傳統(tǒng)的哈希查找步驟為1.設(shè)哈希表為HSTWM-1]，哈希函數(shù)取H(key)，解決沖突的方法為R(X)；2.對(duì)給定k值，計(jì)算哈希地址Di=H(k)；若HST為空，則查找失??；若HST=k，則查找成功；否則，執(zhí)行步驟3(處理沖突)。3.重復(fù)計(jì)算處理沖突的下一個(gè)存儲(chǔ)地址Dk=R(Dk-I)，直到HST[Dk]為空，或HST[Dk]=k為止。若HST[Dk]=K，則查找成功，否則查找失敗。雖然我們不希望發(fā)生哈希沖突，但實(shí)際上發(fā)生沖突的可能性仍是存在的。當(dāng)關(guān)鍵字值域遠(yuǎn)大于哈希表的長(zhǎng)度，而且事先并不知道關(guān)鍵字的具體取值時(shí)，哈希沖突就難免會(huì)發(fā)生。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種減少哈希沖突的哈希查找方法，該方法可以有效地降低發(fā)生哈希沖突的概率。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種減少哈希沖突的哈希查找方法，包括如下步驟(1)增加一個(gè)index表，采用rule表結(jié)合index表的方法，并將index表項(xiàng)大小擴(kuò)大為rule表項(xiàng)的2倍(即該index表項(xiàng)大小擴(kuò)大為rule表中rule數(shù)量N的2倍，使哈希函數(shù)的結(jié)果擴(kuò)大了一倍)；(2)rule表中將rule分為N個(gè)桶，每個(gè)桶包含m個(gè)rule；index表的內(nèi)容是rule所在的桶的索引；(3)在以上改進(jìn)后的哈希表的基礎(chǔ)上執(zhí)行哈希查找。步驟(3)中，添加一條rule的步驟如下A.根據(jù)哈希函數(shù)得到的哈希值，索引index表，得到桶的地址；B.然后在該桶內(nèi)的空閑位置寫入rule。所述桶內(nèi)的空閑位置的有效標(biāo)識(shí)位V為0，寫入rule后將有效標(biāo)識(shí)位V值置為1。步驟(3)中，查找一條rule的步驟如下A.根據(jù)哈希函數(shù)得到哈希值，索引index表；B.通過查index表，得到桶的索引，如果該索引是個(gè)無效值，則表示rule表里無命中項(xiàng)，結(jié)束查找；否則進(jìn)入步驟C；C.根據(jù)得到的桶索引，繼續(xù)索引rule表，找到指定的桶后，在該桶里的有效標(biāo)識(shí)位V為1的若干條rule里進(jìn)行查找，最后得到查找結(jié)果。和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果跟傳統(tǒng)的哈希查找方法相比，本發(fā)明將rule表的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)整，并增加了一個(gè)index表，引入bucket(桶)的思想，分級(jí)查找，使得哈希沖突的可能性大大降低，同時(shí)將哈希函數(shù)的結(jié)果擴(kuò)大為實(shí)際rule數(shù)目的2倍，更加降低發(fā)生哈希沖突的概率。圖1是本發(fā)明方法的示意圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。如圖1所示，本發(fā)明在現(xiàn)有的rule表基礎(chǔ)上增加一個(gè)index表，采用rule表結(jié)合index表的方法，且對(duì)rule表的結(jié)構(gòu)做一下調(diào)整，將m個(gè)規(guī)則(rule)分在一個(gè)桶(bucket)內(nèi)，所有rule分為N/m個(gè)桶。除了rule表之外，需要另增加一個(gè)index(索引)表，index表的內(nèi)容是rule所在的桶的索引，這樣查找時(shí)進(jìn)行兩次索引就可以得到結(jié)果。同時(shí)，將index表項(xiàng)大小擴(kuò)大為rule表的2倍，即rule表為IN(rule的數(shù)量)，index表為2N(rule數(shù)量的2倍)，使得哈希函數(shù)的結(jié)果擴(kuò)大了一倍，可以更加有效的降低哈希沖突的概率。下面舉一實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明哈希查找方法的實(shí)施步驟(見圖1)在rule表中添加rule，具體步驟如下1.根據(jù)哈希函數(shù)得到的哈希值K，索引index表，得到bucket的ID(地址)；2.然后在該bucket內(nèi)的空閑位置(圖1中有效標(biāo)識(shí)位V為0)，寫入rule，并將有效標(biāo)識(shí)位V值置為1。哈希查找過程如下1.根據(jù)哈希函數(shù)得到哈希值K，索引index表；2.通過查index表，得到bucket的索引，如果該索引是個(gè)無效值，則表示rule表里無命中項(xiàng)，結(jié)束查找；否則進(jìn)入下一步步驟3；3.根據(jù)得到的bucket索引，繼續(xù)索引rule表，找到指定的bucket后，接下來在該bucket里的有效標(biāo)識(shí)位V為1的若干條rule里進(jìn)行查找，最后得到查找結(jié)果。由上述實(shí)施例可見，本發(fā)明增加了一個(gè)index表，采用rule表結(jié)合index表的方法，且引入bucket(桶)的思想，分級(jí)查找，使得哈希沖突的可能性大大降低，同時(shí)將哈希函數(shù)的結(jié)果擴(kuò)大為實(shí)際rule數(shù)目的2倍，更加降低發(fā)生哈希沖突的概率。權(quán)利要求1.一種減少哈希沖突的哈希查找方法，其特征在于，包括如下步驟(1)增加一個(gè)index表，采用rule表結(jié)合index表的方法，并將index表項(xiàng)大小擴(kuò)大為rule表項(xiàng)的2倍；(2)rule表中將rule分為N個(gè)桶，每個(gè)桶包含m個(gè)rule；index表的內(nèi)容是rule所在的桶的索引；(3)在以上改進(jìn)后的哈希表的基礎(chǔ)上執(zhí)行哈希查找。2.如權(quán)利要求1所述的減少哈希沖突的哈希查找方法，其特征在于，步驟(1)中，所述將index表項(xiàng)大小擴(kuò)大為rule表項(xiàng)的2倍是將index表項(xiàng)大小擴(kuò)大為rule表中rule數(shù)量的2倍。3.如權(quán)利要求1所述的減少哈希沖突的哈希查找方法，其特征在于，步驟(3)中，添加一條rule的步驟如下A.根據(jù)哈希函數(shù)得到的哈希值，索引index表，得到桶的地址；B.然后在該桶內(nèi)的空閑位置寫入rule。4.如權(quán)利要求3所述的減少哈希沖突的哈希查找方法，其特征在于，步驟B中，所述桶內(nèi)的空閑位置的有效標(biāo)識(shí)位V為0，寫入rule后將有效標(biāo)識(shí)位V值置為1。5.如權(quán)利要求1所述的減少哈希沖突的哈希查找方法，其特征在于，步驟(3)中，查找一條rule的步驟如下A.根據(jù)哈希函數(shù)得到哈希值，索引index表；B.通過查index表，得到桶的索引，如果該索引是個(gè)無效值，則表示rule表里無命中項(xiàng)，結(jié)束查找；否則進(jìn)入步驟C;C.根據(jù)得到的桶索引，繼續(xù)索引rule表，找到指定的桶后，在該桶里的有效標(biāo)識(shí)位V為1的若干條rule里進(jìn)行查找，最后得到查找結(jié)果。全文摘要本發(fā)明公開了一種減少哈希沖突的哈希查找方法，包括如下步驟(1)增加一個(gè)index表，采用rule表結(jié)合index表的方法，并將index表項(xiàng)大小擴(kuò)大為rule表項(xiàng)的2倍；(2)rule表中將rule分為N個(gè)桶，每個(gè)桶包含m個(gè)rule；index表的內(nèi)容是rule所在的桶的索引；(3)在以上改進(jìn)后的哈希表的基礎(chǔ)上執(zhí)行哈希查找。該方法可以有效地降低發(fā)生哈希沖突的概率。文檔編號(hào)G06F17/30GK102346735SQ20101023975公開日2012年2月8日申請(qǐng)日期2010年7月29日優(yōu)先權(quán)日2010年7月29日發(fā)明者何運(yùn)鋒,張榮斌申請(qǐng)人:高通創(chuàng)銳訊通訊科技(上海)有限公司