ハッシュ法（Hashing Method）とは？データ構造＆アルゴリズムの基本概念をわかりやすく解説

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ハッシュ法（Hashing Method）とは？

ハッシュ法とは、データ構造の一種で、キー(Key)と値(Value)のペアを格納するために使用されます。ハッシュ法は、キーを使用して配列のインデックスを計算するため、データの検索、追加、削除を高速に行うことができるという特徴があります。

ハッシュ法には、様々なアルゴリズムがありますが、代表的なものには「開番地法(Open Addressing)」、「閉番地法(Closed Addressing)」、「チェイン法(Chaining)」などがあります。

開番地法では、ハッシュ関数によって得られたインデックスにすでに別の要素が格納されている場合、別の番地を探していく方法です。線形探索法、二次探索法、ランダム探索法など探索方法は様々ですが、配列の要素数が多い場合には、探索コストが高くなることがあります。

閉番地法では、ハッシュ関数によって得られたインデックスにすでに別の要素が格納されている場合、その要素と同じ場所に別の要素を追加することはできず、別の場所に格納します。探索の際には、同じハッシュ値を持つ要素を全て探索する必要がありますが、開番地法に比べて、探索回数が少なく済むことが多いです。

チェイン法では、一つの配列要素に複数のキー・値のペアを格納することができます。キー・値のペアをリストにして、配列要素に格納します。同じハッシュ値を持つ要素があった場合は、リストの先頭に追加して行くことができます。探索の際には、チェインを辿って目的の要素を探します。

ハッシュ法は、キーを使用した高速なデータの検索、追加、削除が可能なデータ構造の一つです。開番地法、閉番地法、チェイン法など、様々なアルゴリズムがあり、それぞれ特徴があります。使用する場面によって適切なアルゴリズムを選択し、高速なデータ処理を実現しましょう。