공개된 Python 기반 기술: 해시 테이블 구현 방법

파이썬 기반 기술의 비밀: 해시 테이블 구현 방법

해시 테이블은 컴퓨터 분야에서 매우 일반적이고 중요한 데이터 구조로, 수많은 키-값 쌍을 효율적으로 저장하고 검색할 수 있습니다. Python에서는 사전을 사용하여 해시 테이블을 사용할 수 있지만 구현 세부 사항을 깊이 이해하는 사람은 거의 없습니다. 이 기사에서는 Python에서 해시 테이블의 기본 구현 기술을 공개하고 구체적인 코드 예제를 제공합니다.

해시 테이블의 핵심 아이디어는 단순히 키를 순서대로 저장하는 것이 아니라 해시 함수를 통해 키를 고정된 크기의 배열로 매핑하는 것입니다. 이렇게 하면 검색 속도가 크게 향상될 수 있습니다. 아래에서는 해시 테이블의 구현을 단계별로 소개합니다.

1. 해시 함수
   해시 함수는 키를 배열의 인덱스 위치에 매핑하는 해시 테이블에서 매우 중요한 부분입니다. 좋은 해시 함수는 충돌 가능성을 줄이기 위해 키를 배열의 여러 위치에 균등하게 매핑할 수 있어야 합니다. Python에서는 hash() 함수를 사용하여 해시 값을 생성할 수 있지만, 생성되는 값이 너무 길기 때문에 일반적으로 배열 크기에 맞게 모듈로 연산을 수행해야 합니다.

다음은 간단한 해시 함수의 예입니다.

def hash_func(key, size):
    return hash(key) % size

2. 해시 테이블 구현
   파이썬에서 해시 테이블은 사전(dict) 객체를 통해 구현됩니다. 사전 개체는 내부적으로 해시 테이블을 사용하여 키-값 쌍을 저장합니다. 가장 간단한 해시 테이블은 배열과 연결 목록을 사용하여 구현할 수 있습니다.

먼저 배열과 연결 목록이 포함된 해시 테이블 개체를 정의합니다.

class HashTable:
    def __init__(self, size):
        self.size = size
        self.table = [[] for _ in range(size)]

그런 다음 삽입 및 검색 방법을 정의합니다.

    def insert(self, key, value):
        index = hash_func(key, self.size)
        for item in self.table[index]:
            if item[0] == key:
                item[1] = value
                return
        self.table[index].append([key, value])

    def get(self, key):
        index = hash_func(key, self.size)
        for item in self.table[index]:
            if item[0] == key:
                return item[1]
        raise KeyError(key)

삽입할 때 먼저 해시 함수를 통해 키의 인덱스를 가져옵니다. 를 누른 다음 해당 인덱스 위치의 연결 리스트에 키가 이미 존재하는지 검색합니다. 존재하는 경우 값을 업데이트하고, 그렇지 않으면 연결된 목록 끝에 새 키-값 쌍을 삽입합니다.

검색 시 해시함수를 통해 키의 인덱스도 구한 후, 인덱스 위치의 연결리스트에서 선형 검색을 수행합니다. 해당 키-값 쌍이 발견되면 값이 반환되고, 그렇지 않으면 KeyError 예외가 발생합니다.

3. 해시 테이블 사용
   이제 우리가 직접 구현한 해시 테이블을 사용할 수 있습니다. 다음은 간단한 예입니다.

hash_table = HashTable(10)
hash_table.insert("name", "Tom")
hash_table.insert("age", 20)
hash_table.insert("gender", "male")

print(hash_table.get("name"))  # 输出：Tom
print(hash_table.get("age"))  # 输出：20
print(hash_table.get("gender"))  # 输出：male

4. Summary
   이 문서에서는 Python의 기본 해시 테이블 구현 기술을 소개하고 구체적인 코드 예제를 제공합니다. 해시 테이블은 일정한 시간에 삽입 및 조회 작업을 수행할 수 있는 효율적인 데이터 구조입니다. 해시 테이블의 구현 원리와 관련 기술을 익히면 Python에서 사전 개체를 더 잘 이해하고 사용하는 데 도움이 될 수 있습니다.

이 기사가 해시 테이블의 기본 구현을 이해하는 데 도움이 되기를 바랍니다. 질문이나 제안 사항이 있으시면 언제든지 저희에게 연락해 주시기 바랍니다.

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