Material utilizado nas aulas de Estruturas de Dados do curso superior de Tecnologia em Sistemas para Internet da Faculdade de Tecnologia de Taquaritinga, para apoiar a explicação do conceito de Tabela de Espalhamento ou Tabela de Dispersão (Hash Table), com exemplos e implementação prática utilizando JavaScript (com classes do ECMAScript 2015).

1. Estruturas de Dados

2. EstruturasdeDados
Estruturas Lineares
Pilha
Stack
Fila
Queue
Lista
List
Vetor e Matriz
Array
Estruturas Não-Lineares
Tabela de Espalhamento
Hash Table
Árvore
Tree
as estruturas de dados

3. Estruturas
› Dados organizados em
arranjos não lineares
› Itens NÃO podem ser percorridos
com uma única repetição
~

4. › Nome usado em inglês para as Tabelas de Espalhamento
› Inspirado na ideia de um ponto de entrada
poder se espalhar (dispersar) em vários itens
Chamadas também de
Tabelas de Dispersão

5. class HashTable {
constructor () {
this.table = {}
this.length = 0
}
// methods...
}
JavaScript
Atributos da Estrutura

6. Baseia-se em categorizar os itens criando chaves de identificação
únicas (hash), que apontam para um ou mais itens armazenados
naprática

7. naprática
jon snow8
arya stark
bran stark
10
jaime lannister15
cersei lannister
tyrion lannister
16
daenerys targaryen18
jon snow
daenerys targaryen
arya stark
cersei lannister
jaime lannister
bran stark
tyrion lannister
Consegue imaginar o critério
usado para gerar estas chaves?

8. usandoainicial
{
j: ['jon snow', 'jaime lannister’],
d: ['daenerys targaryen’],
t: ['theon greyjoy', 'tyrion lannister’],
a: ['arya stark’],
s: ['sansa stark’],
b: ['bran stark’],
c: ['cersei lannister']
}
A tabela principal é
um objeto genérico
Cada categoria
gerada vira uma
chave de atributo
O valor de cada
atributo é um vetor de
itens daquela categoria
Lógica para gerar

9. hash (value) {
return value[0]
}
JavaScript
Exemplo de Funções Hash
hash (value) {
return value.length
}
ou

10. {
8: ['jon snow’],
10: ['arya stark', 'bran stark’],
11: ['sansa stark’],
13: ['theon greyjoy’],
15: ['jaime lannister’],
16: ['cersei lannister', 'tyrion lannister’],
18: ['daenerys targaryen']
}
Desta vez, o length de cada String inserida foi usado como critério.
Isso seria uma vantagem? Qual será a melhor abordagem para hash?
Lógica para gerar
usandootamanho

11. {
356180779: ['jon snow’],
374592295: ['bran stark’],
1156590191: ['daenerys targaryen’],
1409403303: ['jaime lannister’],
2600609194: ['tyrion lannister’],
2913731910: ['sansa stark’],
3103384452: ['theon greyjoy’],
4043766576: ['cersei lannister’],
4105310401: ['arya stark']
}
A função hash ideal nunca geraria colisões, ou seja, chaves iguais nunca
seriam obtidas para valores diferentes. Mas conseguir isso é custoso!
Lógica para gerar
semcolisõesnaschaves

12. JavaScript
Função Hash de Fowler-Noll-Vo
hash (value) {
let hash = 0x811c9dc5
value = Buffer.from(value)
for (let i = 0; i < value.length; i++) {
hash += (hash << 1) + (hash << 4) + (hash << 7) +
(hash << 8) + (hash << 24)
hash = hash ^ value[i]
}
return hash >>> 0
}
Este código demonstra a implementação de uma das funções com melhor equilíbrio
entre desempenho e unicidade das chaves geradas é conhecida por NFV1. Saiba mais:
https://en.wikipedia.org/wiki/Fowler%E2%80%93Noll%E2%80%93Vo_hash_function

13. pra que usar?
› Categorização dos dados › Desempenho em buscas!
Teoricamente, as melhores tabelas são aquelas cujas
funções hash sempre geram uma categoria por item
Na prática, o peso de funções tão precisas pode
estragar o desempenho, portanto, busque o equilíbrio

14. insert (value) {
let hashed = this.hash(value)
if (this.table[hashed] === undefined) {
this.table[hashed] = []
}
this.length++
this.table[hashed].push(value)
}
JavaScript
Inserir Item

15. search (value) {
let hashed = this.hash(value)
if (this.table[hashed] !== undefined) {
let index = this.table[hashed].indexOf(value)
return this.table[hashed][index]
}
return null
}
JavaScript
Buscar Item

16. remove (value) {
let hashed = this.hash(value)
if (this.table[hashed] !== undefined) {
let index = this.table[hashed].indexOf(value)
if (index > -1) {
this.length--
this.table[hashed].splice(index, 1)
}
}
}
JavaScript
Remover Item

17. import HashTable from './HashTable'
let got = new HashTable()
got.insert('jon snow')
got.insert('daenerys targaryen')
got.insert('cersei lannister')
got.insert('tyrion lannister')
got.remove('jon snow')
got.insert('jon targaryen')
let who = await prompt('Qual o melhor em Game of Thrones? ')
if (got.search(who)) {
console.log('Perfeito, nós também achamos!’)
console.log('Quando se joga o jogo dos tronos, ou vence ou morre.')
} else {
console.log('Péssima escolha!’)
console.log('A noite é escura e cheia de terrores.')
}
JavaScript
Exemplo de Utilização