JPH05108719A - 情報検索装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】データ検索時間の短縮を図り検索処理効率の向
上を図る。 【構成】データテーブルｄ1 〜ｄ5 がハッシュ中間値、
キー、データ及び大小へのポインタ格納部１１ａ〜１１
ｅで形成され、検索すべきキーのハッシュ値により同一
ハッシュ値のデータテーブルを検索するが、その検索に
おいてハッシュ値の計算の途中で算出されたハッシュ中
間値とデータテーブルのハッシュ中間値の大小を比較
し、検索すべきキーのハッシュ中間値がデータテーブル
のハッシュ中間値に比べて大きいか、小さいかあるいは
等しいかによって２分木方式でデータテーブルの連鎖を
辿り検索すべきキーに該当するデータテーブルを検索す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハッシュテーブルを使
用してデータの検索を行う情報検索装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】データ検索する場合に文字列等、通常キ
ーと呼ばれる検索情報を使用し、このキーと一致するキ
ーを格納したデータテーブルを検索してデータの検索を
行うものがある。このようなデータ検索においてデータ
テーブルを単純に記憶装置上に連続的に並べて格納して
おき、データ検索時には記憶装置上のデータテーブルに
格納されているキーとの一致を順次見て検索したのでは
検索に膨大な時間がかかるという問題がある。

【０００３】そこで従来、データの検索を迅速に行う方
式としてハッシュ方式が知られている。この方式は検索
情報（キー）にハッシュ関数を加えてハッシュ値を求
め、このハッシュ値によって一意に定まる記憶領域に該
当するデータを格納するようになっている。しかしハッ
シュ方式では異なるキー、例えば「Classic 」と「Core
l 」のハッシュ値が等しくなる、いわゆるハッシュ値の
衝突が発生することがある。

【０００４】このようなことから従来においては、ハッ
シュ値から直接決定する記憶アドレスを先頭のデータ又
はデータのポインタへのアドレスとして同一のハッシュ
値に属する他のデータを先頭のデータ又は先頭のポイン
タから順次データ又はポインタの連鎖を作って格納する
方式が採用されている。同一ハッシュ値に属するデータ
群から目的のデータを検索するには、そのデータ又はポ
インタ中にある検索情報（キ−）と目的の検索情報（キ
ー）が一致するものをキーの照合操作により行うように
なっている。

【０００５】すなわち従来は図７に示すように、記憶装
置１に同一ハッシュ値のデータテーブルｄ1 ，ｄ2 ，ｄ
3 及びデータテーブルｄ4，ｄ5 をそれぞれポインタで
連鎖させて格納している。各データテーブルｄ1 〜ｄ5
はキー格納部１ａ、データ格納部１ｂ、ポインタ格納部
１ｃからなり、ポインタ格納部１ｃには連鎖する次のデ
ータテーブルのアドレスが保持され、連鎖する次のデー
タテーブルが無い場合には最終データテーブルを示す、
例えば「０」が書込まれるようになっている。

【０００６】そして検索情報レジスタ２に格納されてい
るキーをハッシュ関数部３に入力してハッシュ値を求
め、そのハッシュ値によりハッシュテーブル４から１つ
のエントリーを得る。ハッシュテーブル４の各エントリ
ーには該当するハッシュ値に属する先頭データのアドレ
スが書込まれている。

【０００７】今、ハッシュテーブル４によりデータテー
ブルｄ1 のアドレスが指定されたとすると、データテー
ブルｄ1 のキー格納部１ａを読出して検索情報レジスタ
２のキーと比較する。そしてもし一致していればそのデ
ータテーブルｄ1 のデータ格納部１ｂに格納されている
データが目的のデータとなる。また一致していなければ
データテーブルｄ1 のポインタ格納部１ｃを読出し、そ
れをアドレスとして次に連鎖しているデータテーブルｄ
2 のキー格納部１ａを読出して検索情報レジスタ２のキ
ーと比較する。そしてもし一致していればそのデータテ
ーブルｄ2 データ格納部１ｂに格納されているデータが
目的のデータとなる。また一致していなければデータテ
ーブルｄ2のポインタ格納部１ｃを読出し、それをアド
レスとして次に連鎖しているデータテーブルｄ3 のキー
格納部１ａを読出して検索情報レジスタ２のキーと比較
する。以上のようにして記憶装置１から目的のデータを
検索するようになっている。

【０００８】また他の例としては例えば特開平１−１１
３８０４号公報に見られるように、データ登録時、参照
するインデックステーブルの内容が空きの場合、登録可
能となり、使用中の場合インデックステーブルの空きレ
コードを検出するまで再ハッシング関数を繰り返し実行
する。またデータ検索時、インデックステーブルの内容
が使用中の場合は、インデックステーブルの内容が示す
データテーブル内のキーコードを比較し、キーコードが
一致する場合はデータ検出、不一致の場合は衝突と判定
する。そして衝突時は検出するまで登録時と同一のハッ
シング関数を使用して再ハッシングを繰り返すという処
理を行っている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら図７に示
すものや公報に示すものでは、同一ハッシュ値に属する
データテーブルから目的のデータを検索する場合に、各
データテーブル毎にデータテーブル中にあるキーの比較
が行われるが、この比較処理に時間がかかり、このため
データ検索に時間がかかるという問題があった。

【００１０】また公報のものでは、さらにデータ検索の
際、キーの比較が一致しなかった場合目的のデータが得
られるまで再ハッシングを繰り返さなければならず、こ
の処理においても時間がかかるという問題があった。そ
こで本発明は、データ検索時間の短縮を図ることができ
て検索処理効率を向上できる情報検索装置を提供しよう
とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、キー情報から
ハッシュ関数によりハッシュ値を求め、そのハッシュ値
によりハッシュテーブルを参照して、キー情報から求め
られるハッシュ値が等しい複数のデータテーブルをポイ
ンタで連結したものから該当するキー情報を格納したデ
ータテーブルを検索する情報検索装置において、複数の
データテーブルは、ハッシュ値計算の途中で算出される
ハッシュ中間値、キー、データ及び２つのポインタの格
納部からなり、ハッシュ値が等しく自己のハッシュ中間
値よりもハッシュ中間値が小さいデータテーブルを一方
のポインタで連結し、ハッシュ値が等しく自己のハッシ
ュ中間値よりもハッシュ中間値が大きいデータテーブル
を他方のポインタで連結した２分木構造で連鎖を構成
し、ハッシュ値及びキーの長さにより、ハッシュ値が等
しい複数のデータテーブルをハッシュ中間値の大小の２
分木連鎖を辿ってハッシュ中間値及びキーの長さの等し
い該当するデータテーブルを検索し、さらに検索すべき
キー情報と検索されたデータテーブルのキー情報の一致
により情報検索を行う情報検索手段を設けたものであ
る。

【００１２】

【作用】このような構成の本発明においては、検索すべ
きキー情報からハッシュ関数によりハッシュ値及びハッ
シュ中間値を求める。そして同一ハッシュ値で連鎖して
いる複数のデータテーブルに対して、求めたハッシュ中
間値とテータテーブルのハッシュ中間値との大小により
２分木連鎖を辿ってハッシュ中間値及びキーの長さの等
しい該当するデータテーブルを検索する。さらに検索す
べきキー情報と検索されたデータテーブルのキー情報の
一致により情報検索を行う。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１４】図１において１１は記憶装置で、この記憶
装置１１には複数のデータテーブルｄ1 ，ｄ2 ，d3 ，
ｄ4 ，ｄ5 が格納されている。前記各データテーブルｄ
1 ，ｄ2 ，d3 ，ｄ4 ，ｄ5 の内データテーブルｄ2 ，
d3 ，ｄ4 ，ｄ5 は同一ハッシュ値でポインタにより連
結されている。

【００１５】前記各データテーブルｄ1 〜ｄ5 はハッシ
ュ中間値格納部１１ａ、キー格納部１１ｂ、データ格納
部１１ｃ及び検索すべき情報のハッシュ中間値がハッシ
ュ中間値格納部１１ａに格納されているハッシュ中間値
よりも小さいときに連鎖する次のデータテーブルを指定
するアドレスが格納された小へのポインタ格納部１１ｄ
及び検索すべき情報のハッシュ中間値がハッシュ中間値
格納部１１ａに格納されているハッシュ中間値よりも大
きいときに連鎖する次のデータテーブルを指定するアド
レスが格納された大へのポインタ格納部１１ｅで構成さ
れている。なお、前記各ポインタ格納部１１ｄ，１１ｅ
には連鎖する次のデータテーブルが無い場合には最終デ
ータテーブルを示す、例えば「NULL」が書込まれるよう
になっている。

【００１６】そして検索情報レジスタ１２に格納されて
いるキーをハッシュ関数部１３に入力してハッシュ値を
求めるようになっている。このときハッシュ値の計算途
中で算出されるハッシュ中間値も求めるようになってい
る。

【００１７】前記ハッシュ関数部１３で求められたハッ
シュ値によりハッシュテーブル１４から１つのエントリ
ーを得、このエントリーの内容をアドレスレジスタ１５
に格納するようになっている。

【００１８】前記ハッシュテーブル１４の各エントリー
には該当するハッシュ値に属するデータテーブルグルー
プの最初のデータテーブルを指定するアドレスが書込ま
れている。

【００１９】このような構成の実施例において、新たな
データの登録を行うときには図２に示す処理を行うよう
になっている。すなわちまずハッシュ値の算出処理を行
う。ここではハッシュ値とこのハッシュ値の計算途中で
算出されたハッシュ中間値を求める。続いて記憶装置１
１内にデータテーブルを作成する。最後にデータテーブ
ルの登録処理を行う。

【００２０】前記データテーブルの登録処理は具体的に
は図３に示すように、まずハッシュテーブル１４のエン
トリーを参照する。そしてエントリーが「NULL」であれ
ばそのハッシュテーブル１４のエントリーに新規作成さ
れたデータテーブルへのポインタを格納して登録を終了
する。またエントリーが「NULL」で無ければそのエント
リーの内容を前記アドレスレジスタ１５にセットする。

【００２１】エントリーの内容が前記アドレスレジスタ
１５にセットされると、続いて新規作成されたデータテ
ーブルのハッシュ中間値と前記アドレスレジスタ１５で
指定されるデータテーブルのハッシュ中間値を比較す
る。そして新規作成されたデータテーブルのハッシュ中
間値の方が大きければ前記アドレスレジスタ１５で指定
されるデータテーブルの大へのポインタ格納部１１ｅを
調べる。また新規作成されたデータテーブルのハッシュ
中間値が小さいか等しければ前記アドレスレジスタ１５
で指定されるデータテーブルの小へのポインタ格納部１
１ｄを調べる。

【００２２】そしてポインタ格納部１１ｅ又は１１ｄの
内容が「NULL」が否かを調べる。内容が「NULL」の場合
にはそのポインタ格納部１１ｅ又は１１ｄに新規作成さ
れたデータテーブルのポインタを格納して登録を終了す
る。

【００２３】また内容が「NULL」でなければそのポイン
タ格納部１１ｅ又は１１ｄの内容を前記アドレスレジス
タ１５にセットし、そのアドレスレジスタ１５で指定さ
れるデータテーブルのハッシュ中間値と新規作成された
データテーブルのハッシュ中間値を比較する処理に戻
す。そして再度同様の処理を繰返す。以上の処理を繰返
し行い、最終的にポインタ格納部１１ｅ又は１１ｄの内
容が「NULL」のデータテーブルが見つかるとそのポイン
タ格納部１１ｅ又は１１ｄに新規作成されたデータテー
ブルのポインタを格納して登録を終了する。

【００２４】従って例えばキーが「ｍｅｌｏｎ」でデー
タが「ｊｕｉｃｅ」の情報を登録する場合に、登録前の
記憶装置１１の状態が図４であったとすると、まずハッ
シュ値算出処理によりハッシュ値とこのハッシュ値の計
算途中で算出されたハッシュ中間値を求める。続いて記
憶装置１１内に求めたハッシュ中間値、キー「ｍｅｌｏ
ｎ」、データ「ｊｕｉｃｅ」のデータテーブルｄ10を作
成する。このときデータテーブルの各ポインタ格納部１
１ｄ，１１ｅには「NULL」を書き込む。

【００２５】この状態で算出されたハッシュ値によりハ
ッシュテーブル１４のエントリーを参照する。このとき
エントリーが「NULL」であればこの位置に作成したデー
タテーブルの先頭アドレスをエントリーとして格納して
登録を終了する。

【００２６】またエントリーが「NULL」でなければその
エントリーの内容を前記アドレスレジスタ１５に格納す
る。そして新規作成されたデータテーブルｄ10のハッシ
ュ中間値と前記アドレスレジスタ１５が指定するデータ
テーブルｄ11のハッシュ中間値を比較する。例えば新規
作成されたデータテーブルｄ10のハッシュ中間値が「５
２」であったとするとデータテーブルｄ11のハッシュ中
間値が「４５２」で、新規作成されたデータテーブルｄ
10のハッシュ中間値の方が小さいのでデータテーブルｄ
11の小へのポインタ格納部１１ｄの内容を前記アドレス
レジスタ１５にセットする。そして新規作成されたデー
タテーブルｄ10のハッシュ中間値と前記アドレスレジス
タ１５が指定するデータテーブルｄ12のハッシュ中間値
「１３６」を比較する。今度も新規作成されたデータテ
ーブルｄ10のハッシュ中間値の方が小さいのでデータテ
ーブルｄ12の小へのポインタ格納部１１ｄの内容を調べ
る。このポインタ格納部１１ｄは「NULL」となっている
ので、そのポインタ格納部１１ｄに新規作成されたデー
タテーブルｄ10へのポインタを格納する。以上により新
規作成されたデータテーブルｄ10の登録後の連鎖の内容
は図５に示すようになる。

【００２７】またデータ検索するときには図７に示す処
理が行われるようになっている。すなわち登録時と同
様、ハッシュ関数部１３により検索すべきキーのハッシ
ュ値の算出処理を行う。そしてこのハッシュ値の計算途
中で算出されたハッシュ中間値を求める。

【００２８】そして求められたハッシュ値によりハッシ
ュテーブル１４のエントリーを参照する。続いてこのエ
ントリーが「NULL」か否かを判定する。そして「NULL」
であればデータ未登録と判断して検索処理を終了する。

【００２９】またエントリーがデータテーブルへのポイ
ンタであれば、このエントリー内容をアドレスレジスタ
１５にセットする。そして検索情報レジスタ１２のキー
と同一のキーを格納しているデータテーブルを検索す
る。このときの検索は与えられた検索情報レジスタ１２
のキーのハッシュ中間値とアドレスレジスタ１５が指定
するデータテーブルのハッシュ中間値を比較する。そし
てハッシュ中間値が一致すると、続いてキーの比較を行
い、これも一致するとそのデータテーブルからデータを
読出して検索を終了する。

【００３０】またハッシュ中間値が一致しなかったり、
これが一致してもキーが一致しなかったときには、検索
すべきキーのハッシュ中間値とアドレスレジスタ１５が
指定するデータテーブルのハッシュ中間値を比較する。
そして検索すべきキーのハッシュ中間値の方が大きけれ
ばアドレスレジスタ１５が指定するデータテーブルの大
へのポインタ格納部１１ｅを調べる。また検索すべきキ
ーのハッシュ中間値の方が小さいか等しければアドレス
レジスタ１５が指定するデータテーブルの小へのポイン
タ格納部１１ｄを調べる。そしてもし「NULL」であれば
データ未登録と判断して検索処理を終了する。

【００３１】また次に連鎖するデータテーブルのポイン
タであればそのポインタの内容を前記アドレスレジスタ
１５にセットする。そして再度検索すべきキーのハッシ
ュ中間値とアドレスレジスタ１５が指定するデータテー
ブルのハッシュ中間値を比較して一致を判定する。

【００３２】こうしてデータテーブルのポインタ格納部
１１ｄ，１１ｅのポインタによる連鎖を辿ってハッシュ
中間値及びキーが一致するデータテーブルを検索し、そ
のデータテーブルからデータを読み出すことになる。

【００３３】このように検索情報レジスタ１２にキーを
入力して記憶装置１１内の該当するデータテーブルを検
索して対応するデータを読み出すのに、キーのハッシュ
値を算出する途中で得られたハッシュ中間値とデータテ
ーブルのハッシュ中間値と比較し、その大小によって小
へのポインタ格納部１１ｄのポインタによる連鎖を辿る
か大へのポインタ格納部１１ｅのポインタによる連鎖を
辿るか判定し、これにより２分木方式でデータテーブル
の検索を行っているので、該当するデータテーブルを検
索するまでに比較対象とされるデータテーブルの数が少
なくなり、データ検索時間の短縮を図ることができる。
従って検索処理効率を向上できることになる。

【００３４】またデータ検索時のみでなくデータ登録時
においても２分木方式で連鎖している最終データテーブ
ルを検索して新規登録データのデータテーブルを連鎖し
ているので、データ登録時間も短縮できる。

【００３５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、デ
ータ検索時間の短縮を図ることができて検索処理効率を
向上できる情報検索装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すブロック図。

【図２】同実施例においてデータを新規登録する時の処
理を示す流れ図。

【図３】図２におけるデータ新規登録時のデータテーブ
ル登録処理を示す流れ図。

【図４】同実施例におけるデータ新規登録時の動作を説
明するための図。

【図５】同実施例におけるデータ新規登録時の動作を説
明するための図。

【図６】同実施例におけるデータ検索処理を示す流れ
図。

【図７】従来例を示すブロック図。

【符号の説明】

１１…記憶装置、１３…ハッシュ関数部、１４…ハッシ
ュテーブル、ｄ1 〜ｄ5 …データテーブル、１１ａ…ハ
ッシュ中間値格納部、１１ｂ…キー格納部、１１ｃ…デ
ータ格納部、１１ｄ…小へのポインタ格納部、１１ｅ…
大へのポインタ格納部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キー情報からハッシュ関数によりハッシ
   ュ値を求め、そのハッシュ値によりハッシュテーブルを
   参照して、キー情報から求められるハッシュ値が等しい
   複数のデータテーブルをポインタで連結したものから該
   当するキー情報を格納したデータテーブルを検索する情
   報検索装置において、 前記複数のデータテーブルは、ハッシュ値計算の途中で
   算出されるハッシュ中間値、キー、データ及び２つのポ
   インタの格納部からなり、ハッシュ値が等しく自己のハ
   ッシュ中間値よりもハッシュ中間値が小さいデータテー
   ブルを一方のポインタで連結し、ハッシュ値が等しく自
   己のハッシュ中間値よりもハッシュ中間値が大きいデー
   タテーブルを他方のポインタで連結した２分木構造で連
   鎖を構成し、 ハッシュ値及びキーの長さにより、ハッシュ値が等しい
   複数のデータテーブルをハッシュ中間値の大小の２分木
   連鎖を辿ってハッシュ中間値及びキーの長さの等しい該
   当するデータテーブルを検索し、さらに検索すべきキー
   情報と検索されたデータテーブルのキー情報の一致によ
   り情報検索を行う情報検索手段を設けたことを特徴とす
   る情報検索装置。