C#nedir?com
 
YAZAR HAKKINDA
Oğuz Yağmur
Oğuz Yağmur
http://www.oguzyagmur.com
İletişme geçmek için tıklayın.
26 Makalesi yayınlanmakta.
Yazar hakkında detaylı bilgi için tıklayın.
Yayınlanan diğer makaleleri için tıklayın.
İlgili etiketler: benzersiz degeri duruma durumda farkli fonksiyonu hashing hasing islemi kaydin kullanarak tablomuzu uygulama verilen veriyi C / Sys Prog. Oğuz Yağmur
 
YAZI HAKKINDA
Türü : Makale
Serbest Köşede C#nedir?com üyelerinin hazırladıkları yazılar yayınlanır. Bu yazılar editör incelemesine girmeden yayınlanır.
Seviyesi : İleri
Kategori : C / Sys Prog.
Yayınlanma Tarihi : 11.3.2007
Okunma Sayısı : 46636
Yorum Sayısı : 7     yorum yaz
Site İçi AramaSİTE İÇİ ARAMA
Üye Girişini AçÜye GİRİŞİ
Üye girişi için tıklayın.
Kullanıcı Adı
Şifre
 
Beni her zaman hatırla
Bir hafta boyunca kullanıcı bilgilerinizi kullanıcı çıkışı yapana kadar hatırlar. (Paylaşılan bilgisayarlarda önerilmez.)
 
Şifremi / Kullanıcı Adımı unuttum.
 
.net TV RSS Serbest KÖŞE (?)
Serbest Köşede C#nedir?com üyelerinin hazırladıkları yazılar yayınlanır. Bu yazılar editör incelemesine girmeden yayınlanır.
emre TAŞ
XML - Deniz Kılınç
emre TAŞ
yazının devamı >
emre TAŞ
Decompiling and Reverse Engineering .Net Radyo
emre TAŞ
yazının devamı >
emre TAŞ
Masaüstü mü ? İnternet Mi? .Net Radyo
emre TAŞ
yazının devamı >
emre TAŞ
.Net Kavramları - .Net Radyo
emre TAŞ
yazının devamı >
emre TAŞ
Yeni Başlayanlar için - .Net Radyo
emre TAŞ
yazının devamı >
Makale Gönder Bende Yazmak İstiyorum
.net TV RSSBlogroll
Burak Selim Şenyurt
.NET Core 2.0 ile Basit Bir Web API Geliştirmek 18.10.2017
Burak Selim Şenyurt
Python - Flask ile Basit Bir Web Uygulaması Geliştirmek 18.10.2017
Turhal Temizer 'in Blogu
ChatBot UI Sample 18.10.2017
Turhal Temizer 'in Blogu
C# – IRR Function 18.10.2017
  Diğer Herşey
Sponsorlar
BT Akademi
Medya Portakal
Video Hosting Sponsoru
Csharpnedir.com bir Ineta üyesidir
Uzman Abi
Her Yönüyle C# - Sefer Algan
Hashing Fonksiyonları, Hash Tablosu ve Collision
 
Kapat
Sayfayı Yazdır Sık Kullanılanlara Ekle Arkadaşıma Gönder MySpace Del.Ico.Us Digg Facebook Google Mixx Reddit StumbleUpon
Bu yazımızda yorumylayıcı (interpreter) tasarımında, derleleyicilerin bir bölmünde, database uygulamarında, şifreleme yöntemleri geliştirmede md5, sha1) yoğun olarak kullanılan hashing yöntemini inceleyek ve basit bir uygulama geliştireceğiz. Genel anlamda tanımlayacak olursak; Hashing, elimizdeki veriyi kullanarak o veriden elden geldiği kadar benzersiz bir tamsayı elde etme işlemidir. Bu elde edilen tamsayı, dizi şeklinde tutulan verilerin indisi gibi kullanılarak verilere tek seferde erişmemizi sağlar. Bu daha önceden incelediğimiz arama yöntemlerine nazaran çok daha hızlı sonuç verecektir. Hasing konusunu alt başlıklara ayıracak olursak;
  • Hashing Fonksiyonu
  • Hash Tablosu
  • Çatışma (collision)
Hashing Fonksiyonu

Bu fonksiyonun görevi kendisine verilen bir değerden (value), benzersiz bir tamsayı (key) üretmesidir. Fakat uygulama alanında herzaman benzersiz bir sayı üretecek uygun fonksiyonu bulmak çok zor hatta bazı durumlarda imkansızdır. Eğer farklı iki değerden aynı sayı üretilirse bu duruma çatışma denir(bu konuyu daha sonra inceleyeceğiz). Bir hashing fonksiyonundan beklenenler :

  • Herhangi bir uzunlukda değer alabilmelidir.
  • Çıktı olarak belirlenen uzunlukta anahtar (key) üretebilmelidir.
  • Tek yönlü olmalıdır. Fonksiyon tarafından üretilen anahtardan fonksiyona verilen değer elde edilmemelidir.
  • Çatışmalara olanak vermemelidir.
Bizim uygulamamızda kullanacağımız hashing fonksiyonu aşağıdaki gibidir :

#define MAX_ROW 16
int RSHash(char *str, int len)
{
    int b = 378551;
    int a = 63689;
    int hash = 0;
    int i = 0;
    for (i = 0; i < len; str++, i++)
    {
        hash = hash * a + (*str);
        a = a * b;
    }
    return (hash & 2147483647) % MAX_ROW;
}
Fonksiyonda dikkat edeceğimiz nokta son aşamada MAX_ROW ile mod işlemidir. MAX_ROW hash tablosunda kaç elemanı saklayacağımızı  belirtiyor. Bu mod alma işlemi ile elde edeceğimiz benzersiz sayının tablomuzun sınırları içerisinde olmasını sağlıyoruz.
Hashing fonksiyonlarının interenet üzerindeki bazı uygulama alanlarını inceleyebilirsiniz.
RFC 1321 (MD5 Message-Digest Algorithm, April 1992) 
RFC 1828 (IP Authentication using Keyed MD5, August 1995) 
RFC 2069 (An Extension to HTTP: Digest Access Authentication, January 1997) 
RFC 2537 (RSA/MD5 KEYs and SIGs in the Domain Name System (DNS), March 1999) 
RFC 2104 (HMAC: Keyed-Hashing for Message Authentication, February 1997)

Hash Tablosu

Verinin ve hasing fonksiyonuyla elde edilen değerlerin birlikte tutulduğu veri yapısıdır. Şimdi hem uygulamamızı geliştirmeye devam edelim hem de hash tablosunu implemente edelim. Uygulamamız birşekilde(mesela bir dosyadan okunarak) elde edilmiş kelimeleri hash tablosuna yerleştirsin. Tablodaki her bir kaydı aşağıdaki yapı temsil etsin :

#define NAME_LENGTH    20
typedef struct _Row{
    int index;
    char name[NAME_LENGTH];
    struct _Row *pNext;
}Row;
index : Hashing fonksiyonu tarafından üretilen değeri saklar.
name : Hashing fonksiyonuna verilen veriyi saklar.
pNext : Eğer farklı veriler için hashing fonksiyonu aynı değer üretirse (çatışma olursa) aynı satırdaki diğer kaydı gösteren göstericiyi temsil eder.

Tablomuz ise bu yapı türünden birçok kayıttan oluşacağından tablomuzu temsil edecek yapı da aşağıdaki gibi tasarlayalım ve bu yapı türünden bir global değişken tanımlayalım :

typedef struct _Table {
    Row rows[MAX_ROW];
}Table;

Table table;

Tabiki tablomuzu kullanıma hazırlamamız gerekecektir. Bunu yapacak fonksiyonumuz aşağıdaki gibi olacaktır:

void initialize_Table()
{
    int i;
    for (i = 0; i < MAX_ROW; ++i)
    {
        table.rows[i].index  = -1;
        sprintf(table.rows[i].name, "%s", "$$BOS$$");
        table.rows[i].pNext = NULL;
    }    
}

Çatışma (collision)

Farklı iki veriye karşılık hashing fonksiyonu aynı değeri ürettiği duruma çatışma denir. Örneğin fonksiyonundan "hastane" ve "pilav" verilerinden değer üretmesini istediğimizde aynı değeri (örneğin 126435465699) üretebilir. Bu durumda çözüm olarak (collision resolution) iki temel yaklaşımdan biri uygulanabilir.

  • Açık Adresleme (Open Addressing) : Eğer hashing fonksiyonu tabloda daha önceden kullanılan bir indis değeri üretirse, başka bir hashing fonksiyonu ile bir sonraki boş kaydın indis değeri üretmesi sağlanır. Bu işlem boş indis bulunana kadar devam eder. Örneğin H(x) + 1; ile bu işlem sağlanabilir.
  • Bağlı Liste Kullanarak (Linking) : Yukardaki şekildende görüldüğü gibi aynı indise sahip kayıtlar bağlı liste kullanarak birbiri ile ilişkilendirilir. Hashing fonksiyonu kullanarak indis elde edildiğinde bu bağlı liste üzerinde dolaşılarak kayıtlara ulaşılır.
Tabiki bu yöntemlerin kendilerine göre avantajları ve dezavantajları vardır. Bağlı liste kullanımında çoklu çatışamlar sınırsız olabildiği gibi açık adreslemede yeniden hashing işlemi çok daha hızlı gerçekleşebilmektedir. Çatışma konusu hashing fonksiyonlarının tasarlanması sırasında en çok üzerinde uğraşılan bir konudur. Bazı durumlarda bu sorunun asla giderilemeyeceğini gözönünde bulundurmak gerekir. Şimdi uygulamamızı anlattıklarımız doğrultusunda geliştirmeya devam edelim. Tablomuzun yapısını oluşturduk. Şimdi tablomuza kayıt ekleme işlemini gerçekleştirecek fonksiyonu yazalım :

void add_Row(char *str)
{
    int hash_index;
    Row *row;
    hash_index = RSHash(str, strlen(str)); //Hasing fonksiyonu ile benzersiz bir değer üretiyoruz
    if (table.rows[hash_index].index == -1 || (strcmp(table.rows[hash_index].name, str) == 0)) { //kayıt ekle varsa güncelle
        table.rows[hash_index].index = hash_index;
        sprintf(table.rows[hash_index].name, "%s", str);
        return;
    }
    row = (Row *)malloc(sizeof(Row)); //Aksi durumda bir kayıt oluştur
    if (!row) {
        puts("yeterli bellek yok!");
        exit(0);
    }
    row->index = hash_index;
    sprintf(row->name, "%s", str);
    collision(row, &table.rows[hash_index]); //ve çakışma listesine ekle
}
Fonksiyonun ilk adımında veriden hashing fonksiyonu ile üretilen benzersiz değer elde ediliyor. Daha önce tablomuzu ilk kullanıma hazırlarken ilgili kaydın boş olduğunu belirtmek için index değerine -1 atamıştık. Foksiyonda sonraki adımda, hash fonksiyonu ile elde ettiğimiz değerin hash tablosundaki aynı indisli kaynına bakıyoruz. Eğer bu kaydın index değeri -1 ise kayıt daha önce kullanılmamış demektir. Eğer index değeri -1 değilse bu defa o kaydın verisine bakıyoruz. Elimizdeki veri ile o kayıttaki veri aynı ise güncelleme işlemi gerçekleşiyor. Peki hem kaydın index -1 değilse hem de veriler farklı ise o zaman ne yapacağız. İşte bu duruma daha önceden de bahsettiğimiz gibi çatışma deniyor. Bu durumda örneğimizde hash tablosuna bağlı liste kullanarak ekleme yapacağız. Bu işlemi ise collision isimli fonksyonumuz gerçekleştiriyor. Fonksiyon eklenecek kayıt ile hash tablosunda hangi kaydın sonuna eklenceğini belirten iki parametre almaktadır. Fonksiyonumuz aşağıdaki gibidir :

void collision(Row *row, Row *startRow)
{
    Row *old;

    old = startRow;
    while(startRow){ // Bağlı listenin sonu bulunuyor
        old = startRow;
        startRow = startRow->pNext;
    }
    old->pNext = row; // Son elemana ilgili kayıt ekleniyor
    row->pNext = NULL; // bağlı listeninsonubelirleniyor
}

Bu aşamada hash tablomuzu hazırlamış olduk. Peki tabloda arama yapmak istediğimizde nasıl bir yol izlememiz gerekecek. Şimdi tablomuz üzerinde arama yapacakk fonksiyonumuzu yazalım.

int find_row(char *str)
{
    int hash_index;
    Row *row;
    
    hash_index = RSHash(str, strlen(str)); // benzersiz değer hashing fonksiyonu ile yeniden hesaplanır
    if (!strcmp(table.rows[hash_index].name,str))//belirtilen indise bakılır
        return table.rows[hash_index].index; //veriler aynı ise indis ile geri dönülür
    else {
        row = table.rows[hash_index].pNext;
        while(row) //bağlı liste varsa kayıtlar takip kontrol edilir
        {
            if(!strcmp(table.rows[hash_index].name,str))
                return table.rows[hash_index].index; // Eğer aranan kayıt bağlı listede ise 
            row = row->pNext; // diğer kayda gecilir
        }
    }
    return -1; //bulunamadı ise -1 ile fonksiyon sonlandırılır
}

Bu noktada hashing yönteminin ne kadar faydalı olduğunu görmekteyiz. Aramak istediğimiz değere eğer catışma yoksa tek seferde erişebilmekteyiz. Öncelikle bulmak istediğimiz veriyi kullanarak yine aynı hashing fonksiyonu ile bir değer üretiyoruz. Bu değere karşılık tabloda aynı indisli kaydın değerine bakıyoruz. Kullanılıyor ise verileri karşılaştırıyoruz uyuşmuyor ise bağlı diziyi kontrol ediyoruz varsa indis değeri ile geri dönüyoruz yoksa da -1 değeri ile fonksiyonumuzu sonlandırıyoruz.

Uygulamamızda bahsettiğimiz çatışma çözme yöntemleri temel ve basit çözüm yollarını göstermektedir. Tabiki birçok durumda daha değişik ve kompleks çözüm yolları gerekecektir. Hasing yönteminin hızı kullandığımız hashing fonksiyonuna ve çatışma çözmede kullandığımız yollara bağlı olacaktır. Farketmiş olsak da olmasak da bir çok uygulamada hashing yöntemi kullanılmaktadır. Pratikde birçoğumuzun kullandığı p2p programlarında (e-mule, DC++ gibi) bu yöntem sıklıkla kullanılmaktadır. Paylaşılan dosyanın belirli bir bölümünden benzersiz bir değer üretilerek, aynı dosyanın ismi değişik olsa dahi aynı dosya olduğunu anlayabiliriz. Aynı zamanda .Net te çok iyi bir şekilde implemente edilmiştir. string işlemleri için .net te StringDictionary sınıfını inceleyebilirsiniz.

Mutlu ve sağlıklı günler.

Uygulamanın kaynak kodlarını ve çalıştırılabilir dosyasını burdan indirebilirsiniz.

Makale:
Hashing Fonksiyonları, Hash Tablosu ve Collision C ve Sistem Programlama Oğuz Yağmur
  • Yazılan Yorumlar
  • Yorum Yaz
TEM
30
2017
Linki yenileme imkanınız varmı. Yardımcı olursanız sevinirim.Saygılar...
NİS
22
2012
Öncelikle bu güzel yazınız için teşekkrüler. Yalnız "find_row" fonksiyonunda bir hata var gibi, if(!strcmp(table.rows[hash_index].name,str)) return table.rows[hash_index].index; yukarıdaki kısmın, if(!strcmp(row->name, str)) return row->index; şeklinde değişmesi gerekiyor sanırım.
NİS
22
2012
Öncelikle bu güzel yazınız için teşekkrüler. Yalnız "find_row" fonksiyonunda bir hata var gibi, if(!strcmp(table.rows[hash_index].name,str)) return table.rows[hash_index].index; yukarıdaki kısmın, if(!strcmp(row->name, str)) return row->index; şeklinde değişmesi gerekiyor sanırım.
OCA
11
2010
kaynak kod linki çalışmıyor.yenileyebilir misiniz.teşekkürler
OCA
11
2010
kaynak kod linki çalışmıyor.yenileyebilir misiniz.teşekkürler
ARA
25
2009
Teşekkürler..
ARA
13
2005
başlk Hashing Fonsksiyonları değil Hashing Fonksiyonları olarak değiştirilmeli, çünkü google da arayınca gelmiyor :)
Sayfalar : 1 
Yorum yazabilmek için üye girişi yapmalısınız. Üye girişi için tıklayın.
Üye değilseniz Üyel Ol linkine tıklayarak üyeliğinizi hemen başlatabilirisniz.
 
  • Bu Konuda Son 10
  • Eklenen Son 10
  • Bu Konuda Geçmiş 10
Bu Konuda Yazılmış Yazılmış 10 Makale Yükleniyor
Son Eklenen 10 Makale Yükleniyor
Bu Konuda Yazılmış Geçmiş Makaleler Yükleniyor