【発明の詳細な説明】〔概要〕複数のハツシュ関数を用いて索引表を探索するハツシュ
処理装置に関し、ハツシュ関数の衝突の確率を低下せしめて情報検索の高
速化が図れるハツシュ処理装置を提供することを目的と
し、所定のキー入力に対して複数種類のハツシュ間数を用い
て特定値を算出するハツシュ算出手段と、該ハツシュ算
出手段により算出された特定値を第１のポインタとして
参照される索引手段と、を具備し、該索引手段から検索
された情報を第２のポインタとして情報蓄積装置の特定
情報にアクセスすることを特徴とする。[Detailed Description of the Invention] [Summary] The present invention relates to a hash processing device that searches an index table using a plurality of hash functions, and provides a hash processing device that can speed up information retrieval by reducing the probability of collision of hash functions. A hash calculation means for calculating a specific value using a plurality of types of hash interval numbers in response to a predetermined key input, and a hash calculation means that uses the hash calculation means to refer to the specific value calculated as a first pointer. An indexing means is provided, and the information retrieved from the indexing means is used as a second pointer to access specific information of the information storage device.
本発明は、ハツシュ処理装置に関し、特に複数のハツシ
ュ関数を用いて索引表を探索するハツシュ処理装置に関
する。The present invention relates to a hash processing device, and more particularly to a hash processing device that searches an index table using a plurality of hash functions.
近年、コンピュータシステムが広く普及するに至り、ハ
ードウェアの動作速度の高速化は勿論、ソフトウェアを
含めた全体としての処理の高速化が要求されている。か
かる処理の高速化を図る上で１つのネックとなっている
のが情報検索に多大の時間を要し、全体の処理速度向上
の障害となっているという点である。In recent years, computer systems have become widespread, and not only has there been a demand for higher operating speeds of hardware, but also for faster overall processing including software. One of the bottlenecks in speeding up such processing is that information retrieval takes a lot of time, which is an obstacle to improving the overall processing speed.
このため、ハツシュ関数を用いた情報検索方式が提供さ
れているが、ハツシュ関数自体の特性から、入力される
１つのキーに対して唯一のポインタが取り出せるとは限
らない。即ち、入力されたキーに対して関数出力として
のポインタを得ようとする場合、一定の確率でポインタ
が競合する場合が発生する（これを「衝突」という）、
このような衝突が発生した場合は、所定の衝突処理を行
う必要があり、この衝突処理が情報検索処理、ひいては
全体としての処理速度の向上を阻害している。For this reason, an information retrieval method using a hash function has been provided, but due to the characteristics of the hash function itself, it is not always possible to retrieve a unique pointer for one input key. In other words, when trying to obtain a pointer as a function output for an input key, there is a certain probability that the pointers will conflict (this is called a "collision").
When such a collision occurs, it is necessary to perform predetermined collision processing, and this collision processing hinders information retrieval processing and, by extension, improvement in overall processing speed.
したがって、衝突の発生を少なくした高速処理が可能な
ハツシュ処理装置が望まれている。Therefore, there is a need for a hash processing device that can perform high-speed processing with fewer collisions.
［従来の技術］従来のハツシュ処理装置においては、第５図に示すよう
に、入力されたキーｋｙｅを変数としてハツシュ間数Ｒ
ＡＳＨにより所定値Ｘを求め、該所定ｆ１Ｘを索引ポイ
ンタＳＰとして索引表２を探索し、該索引ポインタＳＰ
により示された索引表２の領域２ａが「空き」であれば
該索引ポインタＳＰの値χを登録する。[Prior Art] In a conventional hash processing device, as shown in FIG.
Find a predetermined value X using ASH, search the index table 2 using the predetermined value f1X as the index pointer SP,
If the area 2a of the index table 2 indicated by is "free", the value χ of the index pointer SP is registered.
次いで、該領域２ａに対応じて設けられた領域２ｂに記
憶された値ＡをデータポインタＤＰとして情報蓄積装置
３から目的の項目データ４を取り出すようになっている
。Next, the target item data 4 is retrieved from the information storage device 3 using the value A stored in the area 2b provided corresponding to the area 2a as the data pointer DP.
しかしながら、ハツシュ関数の特性から入力されたキー
に対して唯一の値が得られるとは限らないことから、ハ
ツシュ関数ＨＡＳＨにより求められた値Ｘ、つまり検索
ポインタＳＰが重複する場合が発生する。したがって、
検索ポインタＳＰで検索した領域２ａに値Ｘが既に登録
済みであれば、つまり衝突が発生したら衝突処理を実行
する。However, due to the characteristics of the hash function, it is not always possible to obtain a unique value for an input key, so there may be cases where the value X obtained by the hash function HASH, that is, the search pointer SP, overlaps. therefore,
If the value X has already been registered in the area 2a searched by the search pointer SP, that is, if a collision occurs, collision processing is executed.
第６図は衝突処理を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining collision processing.
即ち、入力されたキーｋｙｅを変数としてハツシュ間数
ＨＡＳＨにより所定値Ｘを求め、該所定値Ｘを索引ポイ
ンタＳＰとして索引表２を探索する。That is, using the input key kye as a variable, a predetermined value X is obtained by the hash interval number HASH, and the index table 2 is searched using the predetermined value X as the index pointer SP.
そして、探索の結果、索引ポインタＳＰにより示された
索引表２の領域２ａに既に値Ｘが登録されていれば、索
引表２の「空きｊとなっている領域を探す。そして、「
空き」領域があれば、元の領域２ａに関連して設けられ
た領域２Ｃに、当該「空き」領域２ｄを指すデータＢを
記憶し、「空き」領域２ｄに衝突処理を行った値である
旨を示す値Ｘ゛を登録する。As a result of the search, if the value
If there is a "free" area, data B pointing to the "free" area 2d is stored in the area 2C provided in relation to the original area 2a, and this is the value obtained by performing collision processing on the "free" area 2d. A value X' indicating that is registered.
次いで、該領域２ｄに対応じて設けられた領域２ｅに記
憶された値ＣをデータポインタＤＰとして情報蓄積装置
３から目的の項目データ４を取り出すようになっている
。Next, the target item data 4 is retrieved from the information storage device 3 using the value C stored in the area 2e provided corresponding to the area 2d as the data pointer DP.
従来のハツシュ処理装置は上述したように構成されてい
るが、衝突はある程度の確率で必ず発生するので、衝突
処理のために時間がかかり、また、衝突処理された項目
を検索するのにも特別な処理を必要とするので、情報検
索における処理時間を増加させる結果となり、全体とし
ての処理速度の高速化の障害となっている。Conventional hash processing devices are configured as described above, but collisions always occur with a certain probability, so it takes time to process the collisions, and it takes a special amount of time to search for items that have been subjected to collision processing. This results in an increase in the processing time for information retrieval, which is an obstacle to increasing the overall processing speed.
この発明は、上記したように衝突はある程度の確率で必
ず発生するので、衝突処理のために時間がかかり、また
、衝突処理された項目を検索するのにも特別な処理を必
要とするので、情報検索における処理時間を増加させる
結果となり、全体としての処理速度の高速化の障害とな
っているという問題を解消するためになされたもので、
ハツシュ関数の衝突の確率を低下せしめて情報検索の高
速化が図れるハツシュ処理装置を提供することを目的と
する。In this invention, as mentioned above, collisions always occur with a certain probability, so it takes time to process collisions, and special processing is required to search for items that have been collision-processed. This was done to solve the problem of increasing the processing time for information retrieval, which is an obstacle to increasing the overall processing speed.
It is an object of the present invention to provide a hash processing device that can speed up information retrieval by reducing the probability of collision of hash functions.
本発明のハツシュ処理装置は、第１因に原理的に示すよ
うに、所定のキー入力に対して複数種類のハツシュ間数
を用いて特定値を算出するハツシュ算出手段１と、該ハ
ツシュ算出手段１により算出された特定値を第１のポイ
ンタＳＰとして参照される索引手段２と、を具備し、該
索引手段２から検索された情報を第２のポインタＤＰと
して情報蓄積装置３の特定情報４にアクセスするように
構成されている。As shown in principle in the first factor, the hash processing device of the present invention includes a hash calculation means 1 that calculates a specific value using a plurality of types of hash interval numbers for a predetermined key input, and a hash calculation means 1, the index means 2 is referred to as a first pointer SP, and the information retrieved from the index means 2 is used as a second pointer DP to retrieve specific information 4 of the information storage device 3. configured to access.
本発明は、予め複数のハツシュ関数を用意しておき、変
数としてのキーが与えられた時に、用意された各ハツシ
ュ関数により求められた複数の値に基づいて特定値を求
め、この特定値を第１のポインタＳＰとして索引手段２
を検索し、この検索結果により得られた債を第２のポイ
ンタＤＰとして情報蓄積装置３にアクセスするようにし
たものである。In the present invention, a plurality of hash functions are prepared in advance, and when a key as a variable is given, a specific value is obtained based on the plurality of values obtained by each prepared hash function, and this specific value is Indexing means 2 as the first pointer SP
The information storage device 3 is accessed using the bond obtained from the search result as the second pointer DP.
ここで、各ハツシュ関数において衝突の発生する確率を
それぞれＰｉ、Ｐ２．Ｐ３．・・・とすれば、複数のハ
ツシュ関数に基づいて求められた上記特定値の衝突する
確率Ｐは、Ｐ＝ＰＩＸＰ２ＸＰ３・・・となり、衝突の確率が大幅に減少する。このことは、衝
突処理を行う回数が減少し、結果的に情報検索処理を高
速に行うことができることを意味する。Here, the probability of collision occurring in each hash function is Pi, P2. P3. . . . Then, the probability P of collision of the specific values determined based on a plurality of hash functions is as follows: P=PIXP2XP3 . . . The probability of collision is significantly reduced. This means that the number of times collision processing is performed is reduced, and as a result, information retrieval processing can be performed at high speed.
以下、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第２図は本発明に係るハツシュ処理装置を実現するコン
ピュータシステムの一例を示すものである。以下の説明
では、情報蓄積装置として磁気ディスクを用いる場合に
ついて説明する。FIG. 2 shows an example of a computer system that implements the hash processing apparatus according to the present invention. In the following description, a case will be described in which a magnetic disk is used as the information storage device.
図において、１１はＣＰＵであり、ハツシュ処理装置と
しての各種機能を実現するものである。In the figure, 11 is a CPU, which realizes various functions as a hash processing device.
即ち、ハツシュ処理装置は、このＣＰＵＩＩと、後述す
るメモリ１２、キーボード１３及び磁気ディスク１４の
各装置とが有機的に接続されて所定の処理が行われるこ
とにより実現されるものである。In other words, the hash processing device is realized by organically connecting the CPU II to each device such as a memory 12, a keyboard 13, and a magnetic disk 14, which will be described later, to perform predetermined processing.
１２はメモリであり、ハツシュ処理装置を実現するため
のプログラムが記憶される他、この発明の特徴に直接関
係するハツシュ表１及び索引表２が記憶されるものであ
る。したがって、これらハツシュ表１及び索引表２は高
速にアクセスすることができるようになっている。なお
、上記索引表２は、磁気ディスク１４の中に記憶するよ
うに構成しても良い。Reference numeral 12 denotes a memory, in which a program for implementing the hash processing device is stored, as well as a hash table 1 and an index table 2, which are directly related to the features of the present invention. Therefore, these hash table 1 and index table 2 can be accessed at high speed. Note that the index table 2 may be configured to be stored in the magnetic disk 14.
１３はキーボードであり、当該コンピュータシステムを
動作させる各種指示を与える他、ハツシュ関数に与える
変数としてのキーｋｅｙを与えるために使用される。な
お、上記キーｋｅｙは、キーボード１３から与えられる
他、検索を要求するプログラムから与えるように構成し
て良いことは勿論である。Reference numeral 13 denotes a keyboard, which is used not only to give various instructions for operating the computer system, but also to give a key as a variable to be given to the hash function. It goes without saying that the key may be given from the keyboard 13 or from a program that requests a search.
１４は情報蓄積装置としての磁気ディスクである。この
磁気ディスク１４には、検索対象となる種々の膨大なデ
ータが格納されるようになっている。14 is a magnetic disk as an information storage device. This magnetic disk 14 is designed to store a huge amount of various data to be searched.
情報蓄積装置３としては、上記磁気ディスク１４の他、
ＣＤ−ＲＯＭ、テープカートリッジの集合体、或いはメ
モリ１２等の大容量記憶装置であっても良い。The information storage device 3 includes, in addition to the magnetic disk 14,
It may also be a mass storage device such as a CD-ROM, a collection of tape cartridges, or the memory 12.
第３図は本発明の一実施例を示すものである。FIG. 3 shows an embodiment of the present invention.
この実施例では、２種類のハツシュ関数ＨＡＳＨ１、Ｈ
ＡＳＨ２を用いる場合について説明する。In this example, two types of hash functions HASH1 and H
A case where ASH2 is used will be explained.
図において、ｌはハツシュ算出手段としてのハツシュ表
であり、第１のハツシュ関数ＨＡＳＨＩ（ｋｅｙ）と第
２のハツシュ関数ＨＡＳＨ２（ｋｅｙ）とを２つの軸と
して構成した表である。このハツシュ表は、ＨＡＳＨ１
（ｋ ｅ ｙ）軸とＨＡＳＨ２（ｋｅｙ）軸とをそれぞ
れ二次元座標のＹ軸、Ｘ軸と考えれば理解し易い。In the figure, l is a hash table as a hash calculation means, and is a table configured with two axes of a first hash function HASHI (key) and a second hash function HASH2 (key). This hash table is HASH1
It is easy to understand if the (ke y) axis and the HASH2 (key) axis are considered as the Y axis and X axis of two-dimensional coordinates, respectively.
上記第１のハフシュ関数ＨＡＳＨ１（ｋ ｅ ｙ）、及
び第２のハツシュ関数ＨＡＳＨ２（ｋｅｙ）は入力され
たキーｋｅｙに対して独自に単一の値を返すものである
。The first hash function HASH1 (ke y) and the second hash function HASH2 (key) independently return a single value for the input key.
１ａはセルであり、ＨＡＳＨＩ （ｋｅｙ）軸とＨＡＳ
Ｈ２（ｋｅｙ）軸とにより形成された表の一項目である
。このセル１ａの内容が索引表２のポインタＳＰとなる
。1a is a cell, HASHI (key) axis and HAS
This is one item of the table formed by the H2 (key) axis. The contents of this cell 1a become the pointer SP of the index table 2.
ここで、キーｋｅｙとは、目的とする項目を示すものあ
り、検索処理に供されるパラメータである０例えば、情
報蓄積装置３が磁気ディスク１４やＣＤ−ＲＯＭである
場合は、セクタアドレス、トラックアドレス等のディス
クアドレス情報がキーとして用いられる。また、情報蓄
積装置がテープカートリッジの集合体である場合はカー
トリッジ番号が、メモリ１２の場合はアドレスがそれぞ
れキーとして用いられる。Here, the key indicates a target item, and is a parameter used for search processing. For example, if the information storage device 3 is a magnetic disk 14 or a CD-ROM, the sector address, track Disk address information such as an address is used as a key. Furthermore, if the information storage device is a collection of tape cartridges, the cartridge number is used as the key, and if the information storage device is the memory 12, the address is used as the key.
上記構成のハツシュ表１は次のように用いられる。即ち
、成るキーｋｅｙが与えられると、これを変数としてＨ
ＡＳＨＩ （ｋｅｙ）軸、ＨＡＳＨ２（ｋｅｙ）軸の各
ハツシュ関数の出力値Ｘ、Ｙが求められる。そして、こ
れら求められた値Ｘ、Ｙによりハツシュ表１が参照され
、特定されたセル１ａの内容が読み出されてポインタＳ
Ｐとして索引表２に供給される。Hash table 1 having the above configuration is used as follows. That is, given a key consisting of H
The output values X and Y of each hash function of the ASHI (key) axis and the HASH2 (key) axis are determined. Then, the hash table 1 is referred to using these determined values X and Y, the contents of the specified cell 1a are read out, and the pointer S
It is supplied to index table 2 as P.
２は索引表であり、従来例で説明したものと同じである
。即ち、この索引表２には、情報蓄積装置３のポインタ
ＤＰを集めたものである。このポインタＤＰは情報蓄積
装置３の特定位置を指定するために使用される。2 is an index table, which is the same as that explained in the conventional example. That is, this index table 2 is a collection of pointers DP of the information storage device 3. This pointer DP is used to specify a specific position of the information storage device 3.
３は情報蓄積装置であり、これも従来例で説明したもの
と同一のものである。即ち、検索対象の膨大なデータを
記憶するものであり、入力されたキーｋｅｙに応じて目
的項目データ４がアクセスされるようになっている。3 is an information storage device, which is also the same as that explained in the conventional example. That is, it stores a huge amount of data to be searched, and the target item data 4 is accessed according to the input key.
したがって、ポインタＳＰが求められた以降の処理は、
衝突処理をも含めて従来例で説明したものと同じである
ので説明は省略する。Therefore, the processing after obtaining the pointer SP is as follows.
Since it is the same as that explained in the conventional example, including collision processing, the explanation will be omitted.
第４図は索引表２の一例を示すものである。この索引表
２には、キーｋｅｙが付与されたことによりハツシュ関
数ＨＡＳＨ１（ｋ ｅ ｙ）により値Ｘが得られ、／”
１７シユ関数ＨＡＳＨ２（ｋｅｙ）により値Ｙが得られ
、この２つの値Ｘ、Ｙにより特定されるセル１ａの内容
（Ｘ、Ｙ）がポインタＳＰとなることを示している。FIG. 4 shows an example of the index table 2. In this index table 2, since the key key is assigned, the value
This shows that the value Y is obtained by the function HASH2 (key), and the contents (X, Y) of the cell 1a specified by these two values X and Y become the pointer SP.
そして、上記索引表２のポインタＳＰで示される内容Ｚ
を情報蓄積袋Ｎ３のポインタＤＰとして用いて目的項目
データ４にアクセスするようになっている。Then, the content Z indicated by pointer SP in the above index table 2
is used as the pointer DP of the information storage bag N3 to access the target item data 4.
次に、上記実施例の動作を具体的なハツシュ関数を用い
てさらに詳細に説明する。Next, the operation of the above embodiment will be explained in more detail using a specific hash function.
今、ハツシュ関数の一例として、ハツシュ関数ＨＡＳＨ
Ｉとハツシュ関数ＨＡＳＨ２を以下のように定義する。Now, as an example of the hash function, the hash function HASH
I and the hash function HASH2 are defined as follows.
ＨＡＳＨＩ（ｋｅｙ）＝ＬＯＷＯＲＤＥＲＤＩＧＩＴＳ
（ｋｅｙ）＋ＬＩＨＡ５Ｎ２（ｋａＦ）＝ＨＩＧ）ＩＯ
ＲＤＥＲＤＩＧＩＴＳ（ｋｅｙ）＋ＬＬなお、ここでの
各関数の意味は、ＨＡＳＨＩは下位３桁以外を消去する
もの、ＨＡＳＨ２は上位３桁以外を消去するものとする
。HASHI (key) = LOWORDER DIGITS
(key)+LIHA5N2(kaF)=HIG)IO
RDERDIGITS(key)+LL Note that the meaning of each function here is that HASHI erases all but the lower three digits, and HASH2 erases all but the upper three digits.
関数値の存在域を［Ｌｌ、ＬＲ］＝ ［０００゜９９９
コと定義すると、ｋｅｙ−４０００００８３の場合、）ＩＡｓＨＩ（４０００００８３）＝０８３゜）ＩＡｓ
）＋２（４０００００８３） ＝ ４００となる。The existence range of the function value is [Ll, LR] = [000°999
If key-40000083 is defined as
)+2(40000083)=400.
ここでハツシュ表２を索引して（０８３，４００）の持
つポインタを取得する。Here, the hash table 2 is indexed to obtain the pointer held by (083,400).
索引がメモリ１２のｘｘｘｘ番地から配置されているも
のとし、（ＨＡＳＨＩ、ＨＡＳＨ２）の二次元配列によ
って構成されている時、求める項目データは、ｘｘｘｘ＋ＨＡＳＨ１＊１０００＋ＨＡＳＨ２に配置さ
れているので、目的項目データ４は、メモリ１２に対す
る番地参照により参照される。Assuming that the index is arranged from address xxxx in memory 12 and is composed of a two-dimensional array of (HASHI, HASH2), the desired item data is located at xxxx+HASH1*1000+HASH2, so the target item data 4 is referenced by address reference to memory 12.
以上の処理によって、情報蓄積装置３内の目的項目デー
タが取得される。Through the above processing, the target item data in the information storage device 3 is acquired.
なお、上記実施例では、２つのハツシュ関数ＨＡＳＨＩ
、ＨＡＳＨ２を用いてポインタＳＰを求める場合につい
て説明したが、使用するハツシュ関数の数はこれに限定
されるものでなく、３つ以上のハツシュ関数を用いてポ
インタＳＰを求めるように構成しても良い。この場合、
衝突が発生する確率がさらに低くなり、衝突処理を行う
回数も低くなる。したがって、使用するハツシュ関数の
数が多くなれば、より高速な情報検索地理が実現でき、
装置全体としての処理速度も顕著に向上する。Note that in the above embodiment, two hash functions HASHI
, the case where the pointer SP is found using HASH2 has been explained, but the number of hash functions used is not limited to this, and it is also possible to configure the pointer SP to be found using three or more hash functions. good. in this case,
The probability of a collision occurring is further reduced, and the number of times collision processing is performed is also reduced. Therefore, the more hash functions used, the faster information retrieval geography can be achieved.
The processing speed of the entire device is also significantly improved.
（効果〕以上詳述したように、本発明によればハツシュ関数の衝
突の確率を低下せしめて情報検索の高速化が図れるハツ
シュ処理装置を提供できる。(Effects) As described in detail above, according to the present invention, it is possible to provide a hash processing device that can reduce the probability of collision of hash functions and speed up information retrieval.
第１図は本発明のハツシュ処理装置を原理的に説明する
ための図、第２図は本発明のハツシュ処理装置を適用するコンピュ
ータシステムの構成を示す図、第３図は本発明の一実施
例の構成を示す図、第４図は本発明の索引表の一例を示
す図、第５図及び第６図は従来のハツシュ処理装置を説
明するための図である。図において、１・・・ハツシュ算出手段（ハツシュ表）、２・・・索
引手段（索引表）、３・・・情報蓄積装置、４・・・目的項目データ、ＳＰ、ＤＰ・・・ポインタ。図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。本塘明の源１里説明図第１図に花明を連用プろコンピュータシスプ人第２図ｔ５清の一例ｑｋｆ、 ノｔ＼ツンエ４ηｆ、ｔＱ（’ｆ＝＝ｚｌ）
第５図従来のハツシュグリ里方式（イの２）第６図FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of the hash processing device of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a computer system to which the hash processing device of the present invention is applied, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing an example of an index table of the present invention, and FIGS. 5 and 6 are diagrams for explaining a conventional hash processing device. In the figure, 1... Hash calculation means (hash table), 2... Index means (index table), 3... Information storage device, 4... Target item data, SP, DP... Pointer. In the figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. Akira Hontang's Gen 1 Ri explanatory diagram Figure 1 uses Hanaming repeatedly. Computer system Figure 2 t5 An example of Qing qkf, Not\Tsune 4ηf, tQ ('f = = zl)
Figure 5 Conventional Hatsushiguri method (A-2) Figure 6
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2298303AJPH04174071A (en) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | Hash processor |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2298303AJPH04174071A (en) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | Hash processor |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04174071Atrue JPH04174071A (en) | 1992-06-22 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2298303APendingJPH04174071A (en) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | Hash processor |
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04174071A (en) |
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