5.9. Estruturas de dados em Python: Hashing

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Em Python, a estrutura de dados conhecida como Hashing é um dos conceitos fundamentais para a criação de sistemas eficientes e eficazes. Hashing é um método para traduzir informações complexas em uma representação mais simples e de tamanho fixo que pode ser usada para indexação de dados. Isso é feito através de uma função hash, que converte a entrada em um valor hash.

Os valores hash são usados para identificar exclusivamente os dados originais. Isso é especialmente útil quando o volume de dados é grande. Em Python, a estrutura de dados que implementa o conceito de hashing é conhecida como Dicionário.

Dicionários em Python

Um dicionário em Python é uma estrutura de dados que armazena pares de chave-valor. As chaves são usadas para identificar os valores, que podem ser qualquer tipo de dados, como números, strings, listas, etc. As chaves em um dicionário são únicas e imutáveis, enquanto os valores podem ser alterados.

O dicionário em Python é uma implementação do conceito de tabela hash. Uma tabela hash é uma estrutura de dados que usa uma função hash para mapear chaves para buckets onde os valores são armazenados. Isso permite uma busca rápida de valores com base nas chaves.

Função Hash em Python

Em Python, a função hash() é usada para retornar o valor hash de um objeto. A função hash é usada internamente em Python para manipular e comparar objetos. Por exemplo, quando usamos um objeto como chave em um dicionário, Python usa a função hash para determinar onde o objeto será armazenado na memória.

É importante notar que a função hash produz resultados diferentes para diferentes tipos de dados. Por exemplo, a função hash de uma string é diferente da função hash de um número.

Problemas de Colisão

Uma das questões que podem surgir com o uso de funções hash é a colisão. Uma colisão ocorre quando duas chaves diferentes produzem o mesmo valor hash. Isso pode causar problemas, pois a função hash não seria mais capaz de diferenciar entre as duas chaves.

Python lida com colisões de hash através de um método chamado sondagem aberta. Se ocorrer uma colisão, Python tentará encontrar outro slot na tabela hash para armazenar o valor. Isso é feito através de um processo chamado sondagem, que continua até que um slot vazio seja encontrado.

Aplicações de Hashing

Hashing é uma técnica muito útil em muitas aplicações de programação. É usado em bancos de dados para indexação rápida de dados, em caches para armazenar e recuperar dados rapidamente, em algoritmos de detecção de duplicação, em criptografia para garantir a segurança dos dados, entre outros.

Em resumo, a estrutura de dados de hashing em Python, implementada através de dicionários, é uma ferramenta poderosa que permite o armazenamento e recuperação eficientes de dados. Compreender como essa estrutura de dados funciona e como usá-la efetivamente é essencial para a criação de sistemas com Python e Django.

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