검색 - 이분 검색/해싱

이분 검색

• 이분 검색(이진 검색, Binary Search)은 전체 파일을 두 개의 서브파일로 분리해가면서 Key 레코드를 검색하는 방식이다.
• 이분 검색은 반드시 순서화된 파일이어야 검색할 수 있다.
• 찾고자 하는 Key 값을 파일의 중간 레코드 Key 값과 비교하면서 검색한다.
• 비교 횟수를 거듭할 때마다 검색 대상이 되는 데이터의 수가 절반으로 줄어듦으로 탐색 효율이 좋고 탐색 시간이 적게 소요된다.
• 중간 레코드 번호 M = (F + L) / 2(단, F = 첫 번째 레코드 번호, L = 마지막 레코드 번호)

해싱

해싱(Hashing)은 해시 테이블(Hash Table)이라는 기억공간을 할당하고, 해시 함수(Hash Function)를 이용하여 레코드 키에 대한 해시 테이블 내의 홈 주소(Home Address)를 계산한 후 주어진 레코드를 해당 기억장소에 저장하거나 검색 작업을 수행하는 방식이다.

해시 테이블(Hash Table)

레코드를 한 개 이상 보관할 수 있는 버킷들로 구성된 기억공간으로, 보조기억장치에 구성할 수도 있고 주기억장치에 구성할 수도 있다.

버킷(Bucket)

• 하나의 주소를 갖는 파일의 한 구역을 의미한다.
• 버킷의 크기는 같은 주소에 포함될 수 있는 레코드 수를 의미한다.

슬롯(Slot)

• 한 개의 레코드를 저장할 수 있는 공간으로 n개의 슬롯이 모여 하나의 버킷을 형성한다.

Collision(충돌 현상)

• 서로 다른 두 개 이상의 레코드가 같은 주소를 갖는 현상이다.

Synonym

• 충돌로 인해 같은 Home Address를 갖는 레코드들의 집합이다.

Overflow

• 계산된 Home Address의 Bucket 내에 저장할 기억공간이 없는 상태로, Bucket을 구성하는 Slot이 여러 개일때, Collsion은 발생해도 Overflow는 발생하지 않을 수 있다.

해싱 함수(Hashing Function)

제산법(Division)

• 레코드 키(K)를 해시표(Hash Table)의 크기보다 큰 수 중에서 가장 작은 소수(Prime, Q)로 나눈 나머지를 홈 주소로 삼는 방식, 즉 h(K)= K mod Q이다.

제곱법(Mid-Square)

• 레코드 키 값(K)를 제곱한 후 그 중간 부분의 값을 홈 주소로 삼는 방식이다.

폴딩법(Folding)

• 레코드 키 값(K)를 여러 부분으로 나눈 후 각 부분의 갑을 더하거나 XOR(배타적 논리합)한 값을 홈 주소로 삼는 방식이다.

대수적 코딩법(Algebraic Coding)

• 키 값을 이루고 있는 각 자리의 비트 수를 한 다항식의 계수로 간주하고, 이 다항식을 해시표의 크기에 의해 정의된 다항식으로 나누어 얻은 나머지 다항식의 계수를 홈 주소로 삼는 방식이다.

숫자 분석법(Digit Analysis, 계수 분석법)

• 키 갑슬 이루는 숫자의 분포를 분석하여 비교적 고른 자리를 필요한 만큼 택해서 홈 주소로 삼는 방식이다.

무작위법(Random)

• 난수(Random Number)를 발생시켜 나온 값을 홈 주소로 삼는 방식이다.