Loading...

Колизии в програмирането: какво са и как да се справиш?

avatar Мария Вълчева 3 минути 169
Колизии в програмирането: какво са и как да се справиш?

Колизията е проблем, с който всеки програмист се е сблъсквал в работата си. И на теб ти предстои, ако си решен да вървиш по този път. Ако вече си навлязъл в света на програмирането и си работил със структури от данни като начинаещ разработчик, сега можеш да надградиш уменията си с курсовете Data Structures Advanced with C# или съответно Data Structures Advanced with Java, в зависимост от езика, който използваш.

По повод предстоящите практически обучения, ще си поговорим за колизии в програмирането, тъй като са част от практиката на всеки програмист, боравещ с хеш таблици. Използвай възможността да научиш повече за колизиите, както и какви методи можеш да използваш, за да се справиш с тях. По време на курса, който избереш, ще ги приложиш и на практика.

Какво представлява колизията?

За да мога да ти представя колизиите, трябва първо да разгледаме хеш таблиците като тип структура от данни. Ако си направил първите си стъпки в програмирането, вероятно вече си боравил с този тип структура. Хеш таблицата съдържа двойки ключове и стойности, като елементите могат да бъдат достъпени директно, без значение какъв е типът им. Чрез хеширащите алгоритми можеш да преобразуваш данните в числа, които са разбираеми от компютъра.

Хеш таблицата е структура от данни, която обикновено се реализира с асоциативен масив, съдържащ наредените двойки ключ-стойност. Когато добавяш или търсиш елементи, използваш хеш функция, която от своя страна връща число, което наричаме хеш код. Всеки ключ трябва да връща различно число, а когато това не се случва, достигаш до колизия в програмирането.

Методи за справяне с колизии в програмирането

Колизиите са неотменен компонент от хеш таблиците, с които работим. Твоята роля като програмист е да си наясно с това и да съобразяваш работата си с тяхното съществуване. Независимо дали ще избереш курса за напреднали с Java или този с езика C#, ще се запознаеш много подробно с колизиите и методите за справяне с тях. В следващите редове само ще повдигна завесата:

  • Нареждане в списък – най-популярният метод за преодоляване на колизии в програмирането е т.нар. chaining. При него, двойките ключ-стойност, които връщат един и същ хеш код, се нареждат в списък една след друга.

  • Отворена адресация – известна като open addressing, отворената адресация е основна алтернатива на chaining техниката. В този случай ще опиташ да сложиш двойка ключ-стойност на свободна позиция в хеш таблицата, като ще трябва да съобразиш намирането ѝ на тази нова позиция да е възможно.
  • Линейно пробване – т.нар. linear probing е най-лесният начин за справяне с колизия. При него отново се търси нова свободна позиция напред (+i, където i е номер на поредно пробване) или назад (-i) от тази, в която е възникнала колизия, но препоръката е да не се използва, тъй като няма гаранция дали колизията няма да се повтори. Именно затова този метод за справяне с колизии в програмирането не се стича за особено ефективен.
  • Квадратично пробване – познато като quadratic probing, това е един от класическите методи за справяне с колизии. Той много наподобява линейното пробване, но използва квадратната функция на номера на поредно пробване, i, и е считан за много по-ефективен подход от линейното пробване.
  • Двойно хеширане – или познато като double hashing, при тази техника ще направиш повторно хеширане на хеш кода, но с нова, различна от първата хеш функция. Това, което го отличава като по-добър метод от линейното и квадратичното пробване, е фактът, че пробването зависи от стойността на ключа, а не от позицията му в таблицата.

Други методи за справяне, които може би ще срещнеш, носят звучни имена като кукувиче и hopscotch хеширане, както и Робин Худ хеширане. Всеки от методите има своите предимства и недостатъци, както и ситуации, в които са най-подходящи за прилагане.

Затова и справянето с колизии в програмирането е една от водещите теми, които ще разгледаш по време на предстоящото си обучение. Не само ще ги изучиш по-подробно като явление, но и ще се научиш как да се справяш с тях на практика. По време на обучението ще се научиш да работиш с хеш таблици и хеширащи алгоритми, а също така ще разбереш и как се модифицират структури от данни. Затова е препоръчително да имаш базов опит и познания в областта. Ако обаче си готов да започнеш да надграждаш знанията си, избери курса за теб още сега:

Можем ли да използваме бисквитки?
Ние използваме бисквитки и подобни технологии, за да предоставим нашите услуги. Можете да се съгласите с всички или част от тях.
Назад
Функционални
Използваме бисквитки и подобни технологии, за да предоставим нашите услуги. Използваме „сесийни“ бисквитки, за да Ви идентифицираме временно. Те се пазят само по време на активната употреба на услугите ни. След излизане от приложението, затваряне на браузъра или мобилното устройство, данните се трият. Използваме бисквитки, за да предоставим опцията „Запомни Ме“, която Ви позволява да използвате нашите услуги без да предоставяте потребителско име и парола. Допълнително е възможно да използваме бисквитки за да съхраняваме различни малки настройки, като избор на езика, позиции на менюта и персонализирано съдържание. Използваме бисквитки и за измерване на маркетинговите ни усилия.
Рекламни
Използваме бисквитки, за да измерваме маркетинг ефективността ни, броене на посещения, както и за проследяването дали дадено електронно писмо е било отворено.