[c++] 사용자 정의 해시 함수를 이용한 해시 테이블 최적화

08 Dec 2023

해시 테이블은 데이터를 효율적으로 저장하고 검색하기 위한 자료 구조입니다. 이 글에서는 C++의 사용자 정의 해시 함수를 이용하여 해시 테이블을 최적화하는 방법에 대해 알아보겠습니다.

1. 해시 함수의 중요성

해시 함수는 데이터를 해시 테이블의 인덱스로 변환하는 역할을 합니다. 이 때, 좋은 해시 함수는 데이터를 균등하게 분산시켜 충돌을 최소화하고 검색 성능을 향상시킵니다. 따라서 효율적인 데이터 저장 및 검색을 위해 좋은 해시 함수를 선택하는 것이 중요합니다.

2. 사용자 정의 해시 함수

C++에서는 std::unordered_map을 이용하여 해시 테이블을 구현할 수 있습니다. 사용자 정의 해시 함수를 만들어 기존에 제공되는 기본 해시 함수보다 데이터를 더 효율적으로 분산시킬 수 있습니다. 예를 들어, 문자열을 키로 사용하는 경우 문자열의 각 문자를 이용하여 고유한 해시 값을 생성하는 함수를 만들 수 있습니다.

예시 코드

#include <iostream>
#include <string>
#include <unordered_map>

struct CustomHash {
    std::size_t operator()(const std::string& s) const {
        std::size_t hash = 0;
        for (const char& c : s) {
            hash += c;
        }
        return hash;
    }
};

int main() {
    std::unordered_map<std::string, int, CustomHash> hashTable;
    hashTable["apple"] = 5;
    hashTable["banana"] = 8;

    std::cout << hashTable["apple"] << std::endl;  // Output: 5
    return 0;
}

위 코드에서 CustomHash 구조체는 std::string을 키로 하는 해시 테이블에서 각 문자를 더하여 해시 값을 생성하도록 정의한 것을 보여줍니다.

3. 해시 함수 성능 평가

사용자 정의 해시 함수를 만들 때, 실제 데이터에 대해 충분히 테스트하여 해시 충돌이 발생하지 않고 균등하게 분산되는지 확인하는 것이 중요합니다. 또한, 해시 함수의 실행 시간을 고려하여 효율적인 솔루션을 찾아야 합니다.

4. 결론

사용자 정의 해시 함수를 이용하여 해시 테이블을 최적화할 수 있습니다. 데이터의 특성에 맞게 좋은 해시 함수를 설계하여 데이터의 저장 및 검색 성능을 향상시킬 수 있습니다.

참고 자료

C++ Reference - std::unordered_map
C++ Reference - std::hash