เทคนิคการเขียนโค้ดเพื่อการจัดการข้อมูลในภาษา Objective-C โดยใช้ Seperate Chaining Hashing

บทความ: เทคนิคการเขียนโค้ดเพื่อการจัดการข้อมูลในภาษา Objective-C โดยใช้ Separate Chaining Hashing

การจัดการข้อมูลเป็นหัวใจสำคัญของการพัฒนาโปรแกรมในทุกๆ ภาษาการเขียนโปรแกรม และ Objective-C ซึ่งเป็นภาษาที่ใช้ในการพัฒนาแอปพลิเคชันสำหรับผลิตภัณฑ์ของ Apple เช่น iOS และ macOS ก็ไม่เว้นแตกต่าง หนึ่งในเทคนิคการจัดการข้อมูลที่มีประสิทธิภาพคือการใช้โครงสร้างข้อมูลประเภท "แฮชทาเบิล" โดยเทคนิคหนึ่งที่เป็นที่นิยมคือ Separate Chaining Hashing ซึ่งเป็นวิธีหนึ่งในการจัดการการชนของแฮช (hash collisions).

Separate Chaining คืออะไร?

Separate Chaining Hashing เป็นเทคนิคการแก้ปัญหาการชนของแฮช ที่เกิดขึ้นเมื่อมีการแมปข้อมูลที่ภายในค่าแฮชเดียวกัน วิธีนี้เก็บข้อมูลที่ชนกันด้วยการเชื่อมโยงข้อมูลนั้นๆ ไว้ในลิสต์ที่เรียกว่า "ชนิด" เมื่อเกิดการชน ข้อมูลใหม่จะถูกเพิ่มเข้าไปในลิสต์นั้น ๆ แทนที่จะสูญเสียข้อมูลหรือป้องกันการเพิ่มข้อมูล.

Objective-C และ Separate Chaining

ในภาษา Objective-C, ไม่มีโครงสร้างข้อมูลแฮชทาเบิลแบบเตรียมไว้ให้เหมือนบางภาษา ดังนั้นเราต้องเขียนโค้ดเพื่อจัดการกับการชนของแฮชเอง โดยการสร้างคลาสที่มีการใช้ "ลิสต์เชื่อมโยง" (linked list) ประกอบด้วยโหนดที่มีลักษณะเดียวกับวัสดุในคิวหรือสแต็ค.

การใช้งาน Separate Chaining ใน Objective-C

มารู้จักกับตัวอย่างโค้ดการใช้งาน Separate Chaining Hashing ใน Objective-C กันเลยครับ:

// สร้างโครงสร้างโหนดสำหรับ linked list
@interface ListNode : NSObject
@property (assign, nonatomic) int key;
@property (strong, nonatomic) id data;
@property (strong, nonatomic) ListNode *next;
@end

@implementation ListNode
@end

// สร่างแฮชทาเบิลที่ใช้ separate chaining
@interface HashTable : NSObject {
    NSMutableArray *buckets;
    NSInteger capacity;
}

- (instancetype)initWithCapacity:(NSInteger)cap;
- (void)insertKey:(int)key data:(id)data;

ตัวอย่างการใช้งานเพื่อ `insert`, `delete` และ `find` นั้นจะต้องเขียน Method ในคลาส HashTable เพื่อให้สามารถจัดการกับข้อมูลตามการดำเนินการที่แตกต่างกัน:

// HashTable.m
@implementation HashTable

- (instancetype)initWithCapacity:(NSInteger)cap {
    self = [super init];
    if (self) {
        capacity = cap;
        buckets = [[NSMutableArray alloc] initWithCapacity:capacity];
        for (int i = 0; i < capacity; i++) {
            buckets[i] = [[ListNode alloc] init]; // Dummy head
        }
    }
    return self;
}

// ฟังก์ชันแฮช
- (NSInteger)hashKey:(int)key {
    // การแฮชสามารถออกแบบได้ตามความต้องการหรือความซับซ้อน ที่นี่ใช้งานง่ายๆ
    return key % capacity;
}

- (void)insertKey:(int)key data:(id)data {
    NSInteger hashIndex = [self hashKey:key];
    ListNode *node = buckets[hashIndex];

    // Traverse to the end of the chain or find a node with the same key.
    while (node.next && node.next.key != key) {
        node = node.next;
    }

    // If a node with the key exists, update the data.
    if (node.next) {
        node.next.data = data;
    } else {
        // Otherwise, create a new node and add it to the chain.
        ListNode *newNode = [[ListNode alloc] init];
        newNode.key = key;
        newNode.data = data;
        newNode.next = buckets[hashIndex].next;
        buckets[hashIndex].next = newNode;
    }
}

// ตัวอย่างการใช้งาน
HashTable *hashTable = [[HashTable alloc] initWithCapacity:10];
[hashTable insertKey:15 data:@"Apple"];
[hashTable insertKey:25 data:@"Orange"];

ข้อดีของ Separate Chaining

1. การจัดการการชนของแฮชที่ดี: แม้จะเกิดการชนกันระหว่างคีย์ที่มีค่าแฮชเดียวกัน การใช้โชคชนิดงานจะป้องกันการสูญเสียข้อมูล

2. การใช้งานที่ง่าย: การเพิ่มโหนดลงในลิสต์เชื่อมโยงนั้นทำได้ง่ายและไม่ต้องเปลี่ยนโครงสร้างของแฮชทาเบิล

3. ประสิทธิภาพ: ในกรณีที่การกระจายข้อมูลดี การค้นหา, การเพิ่ม, และการลบ สามารถทำได้ในเวลาเฉลี่ยที่เกือบจะคงที่ O(1)

ข้อเสียของ Separate Chaining

1. การใช้หน่วยความจำเพิ่มเติม: การเก็บลิสต์เชื่อมโยงต้องใช้หน่วยความจำมากขึ้นเมื่อเทียบกับค่าแฮชทาเบิลปกติ

2. ปัญหาการทำงานช้าลงเมื่อลิสต์มีความยาวมาก: ถ้าการกระจายข้อมูลไม่ดี (หมายความว่ามีการชนของแฮชบ่อย) การค้นหาข้อมูลสามารถช้าลงไปถึง O(n) ในกรณีที่แย่ที่สุด

สรุป

Separate Chaining Hashing เป็นเทคนิคที่ให้ประสิทธิภาพดีในการจัดการชนของแฮช และเข้ากันได้ดีกับการใช้งานในภาษา Objective-C เมื่อเป็นไปได้ ควรออกแบบฟังก์ชันแฮชให้กระจายข้อมูลได้ดีเพื่อลดโอกาสของการชนของแฮช และเพิ่มประสิทธิภาพของโปรแกรม.

สุดท้ายนี้ หากคุณผู้อ่านต้องการฝึกฝนทักษะการเขียนโค้ดและเรียนรู้เทคนิคที่ยอดเยี่ยมเช่นนี้ ทำไมไม่เข้ามาเรียนกับเราที่ EPT, ที่สถาบันการเรียนรู้ด้านโปรแกรมมิ่งที่พร้อมจะหล่อหลอมสร้างนักพัฒนาซอฟต์แวร์คนเก่ง ค้นพบโลกแห่งโค้ดที่ไม่รู้จบ และเปิดประตูสู่อนาคตของการเป็นนักพัฒนาโปรแกรมมิ่งมืออาชีพ มาร่วมเป็นส่วนหนึ่งกับเราที่ EPT วันนี้!

หมายเหตุ: ข้อมูลในบทความนี้อาจจะผิด โปรดตรวจสอบความถูกต้องของบทความอีกครั้งหนึ่ง บทความนี้ไม่สามารถนำไปใช้อ้างอิงใด ๆ ได้ ทาง EPT ไม่ขอยืนยันความถูกต้อง และไม่ขอรับผิดชอบต่อความเสียหายใดที่เกิดจากบทความชุดนี้ทั้งทางทรัพย์สิน ร่างกาย หรือจิตใจของผู้อ่านและผู้เกี่ยวข้อง