หัวข้อ: เทคนิคการเขียนโค้ดเพื่อการจัดการข้อมูลแบบไดนามิคใน Lua ผ่าน Separate Chaining Hashing
การจัดการข้อมูล (data management) คือหัวใจสำคัญของวิทยาการคอมพิวเตอร์ โดยเฉพาะเมื่อข้อมูลนั้นมีการเปลี่ยนแปลงอยู่เสมอ (dynamic data) การทำการค้นหา, เพิ่ม, และลบข้อมูลจึงต้องมีประสิทธิภาพ หนึ่งในเทคนิคที่ทำให้การจัดการข้อมูลมีประสิทธิภาพคือการใช้โครงสร้างข้อมูลแบบ hash table ผ่านการแบ่งโซ่ (Separate Chaining Hashing) ซึ่งวันนี้เราจะมาพูดถึงการใช้ Lua, ภาษาโปรแกรมมิ่งที่มีพลังแต่ใช้งานง่าย ในการเขียนโค้ดเทคนิคนี้
Separate Chaining Hashing เป็นวิธีการจัดการการชนกันของคีย์ใน hash table ที่ใช้การเชื่อมโยง (linked list) ในแต่ละช่องของ table เมื่อเกิดการชน (collision) คือมีข้อมูลต่าง ๆ เข้ามาที่ช่องเดียวกัน เราก็จะจัดการข้อมูลนั้นๆ ในรูปของ list แทนที่จะเขียนทับข้อมูลเก่า ซึ่งวิธีนี้ช่วยลดปัญหาการชนของข้อมูลได้อย่างมาก
ข้อดีของ separate chaining คือ:
- การจัดการการชน (collision handling) ที่มีประสิทธิภาพ
- ไม่จำกัดจำนวนข้อมูลที่จะเพิ่มเข้าไปใน hash table (ตราบใดที่ memory ยังพอ)
- เนื่องจากเราใช้ linked list, การเพิ่มข้อมูล (insertion) มักจะรวดเร็ว
ข้อเสีย:
- หากข้อมูลมีการชนกันมากๆ อาจจะส่งผลให้เกิดการช้าลงในการค้นหา
- ใช้ memory มากกว่าเมื่อเทียบกับ linear probing เนื่องจากต้องทำการจัดเก็บ pointer สำหรับแต่ละ element ใน list
Lua เป็นภาษาที่หลายคนสามารถเรียนรู้และใช้งานได้ง่าย แม้จะไม่ได้เน้นไปที่การจัดการข้อมูลแบบ low-level แต่เราสามารถสร้าง custom hash table ที่ใช้ chaining technique ได้
ตัวอย่างโค้ดการสร้าง hash function เพื่อ insert:
-- การกำหนดค่าของ hash table และฟังก์ชัน hash
local HashTableSize = 10
local HashTable = {}
-- ฟังก์ชันสร้าง node
local function CreateNode(key, val)
return { key=key, val=val, next=nil }
end
-- ฟังก์ชัน hash ง่ายๆ
local function HashFunction(key)
return key % HashTableSize
end
-- ฟังก์ชัน insert
local function Insert(key, value)
local index = HashFunction(key)
local head = HashTable[index]
-- สร้าง node ใหม่และเพิ่มที่ front ถ้ายังไม่มี list
if head == nil then
HashTable[index] = CreateNode(key, value)
else
-- นำ node ใหม่ไปต่อที่หน้าสุดถ้ามี list อยู่แล้ว
local newNode = CreateNode(key, value)
newNode.next = head
HashTable[index] = newNode
end
end
-- ใช้งานฟังก์ชัน Insert
Insert(1, 'data1')
Insert(2, 'data2')
-- ฯลฯ
ตัวอย่างโค้ดการค้นหาใน hash table:
-- ฟังก์ชัน find
local function Find(key)
local index = HashFunction(key)
local head = HashTable[index]
while head do
if head.key == key then
return head.val
end
head = head.next
end
return nil -- ไม่พบ key ใน hash table
end
การลบข้อมูลจะคล้ายกับการค้นหา แต่เราจะต้องปรับ pointer เพื่อทำการลบ node ที่ต้องการออกจาก linked list ที่อยู่ใน hash table ของเรา
ในบทความนี้ เราได้เรียนรู้ถึงการใช้ separate chaining hashing ในการจัดการข้อมูลแบบไดนามิคใน Lua และได้เห็นถึงข้อดีข้อเสียของมัน หากคุณอยากรู้ว่าเทคนิคนี้จะช่วยแก้ปัญหาข้อมูลของคุณได้อย่างไร หรืออยากเรียนรู้การโปรแกรมและการใช้เทคนิคอื่นๆ เพิ่มเติม เราชวนคุณมาเรียนกับเราที่ EPT ที่เรายินดีจะช่วยสอนและแนะนำคุณไปยังเส้นทางของความเป็นนักพัฒนาซอฟต์แวร์มืออาชีพ!
หมายเหตุ: ข้อมูลในบทความนี้อาจจะผิด โปรดตรวจสอบความถูกต้องของบทความอีกครั้งหนึ่ง บทความนี้ไม่สามารถนำไปใช้อ้างอิงใด ๆ ได้ ทาง EPT ไม่ขอยืนยันความถูกต้อง และไม่ขอรับผิดชอบต่อความเสียหายใดที่เกิดจากบทความชุดนี้ทั้งทางทรัพย์สิน ร่างกาย หรือจิตใจของผู้อ่านและผู้เกี่ยวข้อง
หากมีข้อผิดพลาด/ต้องการพูดคุยเพิ่มเติมเกี่ยวกับบทความนี้ กรุณาแจ้งที่ http://m.me/Expert.Programming.Tutor
085-350-7540 (DTAC)
084-88-00-255 (AIS)
026-111-618
หรือทาง EMAIL: NTPRINTF@GMAIL.COM