JPH0546666A - 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】データエレメントがキーの長さ、ハッシュ中間
値、キー、データ及びポインタの格納部１１ａ〜１１ｅ
で形成され、キーの長さがＬ以下の複数のデータエレメ
ントｄ1 〜ｄ3 をポインタで連結したグループと、キー
の長さがＬよりも大きい複数のデータエレメントｄ4 ，
ｄ5 をポインタで連結したグループからなり、ハッシュ
テーブル１４をキーの長さがＬ以下の連結した複数のデ
ータエレメントの最初のデータエレメントを指定するポ
インタの格納部１４ａと、キーの長さがＬよりも大きい
連結した複数のデータエレメントの最初のデータエレメ
ントを指定するポインタの格納部１４ｂとで構成し、ハ
ッシュ値及びキーの長さにより特定のグループを選択
し、そのグループからハッシュ中間値とキーの長さによ
り該当するデータエレメントを検索する。

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エレメント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
タエレメントを単純にテーブル上に連続的に並べて格納
しておき、データ検索時にはテーブル上のデータエレメ
ント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「buffalo 」と「tige
r 」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８に示すように、記憶装
置１に同一ハッシュ値のデータエレメントｄ1 ，ｄ2 ，
ｄ3 及びデータエレメントｄ4 ，ｄ5 をそれぞれ連鎖さ
せて格納している。各データエレメント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
エレメントのアドレスが保持され、連鎖する次のデータ
エレメントが無い場合には最終データエレメントを示
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によりデータエレ
メントｄ1 のアドレスが指定されたとすると、データエ
レメント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
のデータエレメント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
ければデータエレメント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エ
レメントｄ2 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
のデータエレメント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
ればデータエレメント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エレ
メント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昭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８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
データエレメントから目的のデータを検索する場合に、
各データエレメント毎にデータエレメント中にあるキー
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エレメントをポ
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
データエレメントを検索する情報検索装置において、複
数のデータエレメントをポインタで連結したものは、各
データエレメントがそれぞれキーの長さ、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
びポインタの格納部で形成され、キーの長さがＬ以下の
ハッシュ値が等しい複数のデータエレメントをポインタ
で連結したグループと、キーの長さがＬよりも大きいハ
ッシュ値が等しい複数のデータエレメントをポインタで
連結したグループからなり、ハッシュテーブルは、キー
の長さがＬ以下の連結した複数のデータエレメントの最
初のデータエレメントを指定するポインタの格納部と、
キーの長さがＬよりも大きい連結した複数のデータエレ
メントの最初のデータエレメントを指定するポインタの
格納部を設け、ハッシュ値及びキーの長さにより、ハッ
シュ値が等しい該当する複数のデータエレメントをポイ
ンタで連結したグループを選択し、そのグループからハ
ッシュ中間値とキーの長さにより該当するデータエレメ
ントを検索し、さらに検索すべきキー情報と検索された
データエレメントのキー情報の一致により情報検索を行
うものである。

【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。そして検索すべきキーの長さがＬ
以下か、Ｌよりも大きいかにより、同一ハッシュ値でも
ハッシュテーブルから選択されるポインタが異なる。例
えばキーの長さがＬ以下であればハッシュテーブルのボ
インタによりキーの長さがＬ以下でしかも同一ハッシュ
値の連鎖した複数のデータエレメントからなるグループ
の最初のデータエレメントが指定される。

【００１３】そしてハッシュ中間値と検索すべきキーの
長さとデータエレメントとして格納されているハッシュ
中間値及びキーの長さを比較する。そして両者が一致し
ていればそのデータエレメントに該当するデータがある
ことになる。また不一致であればポインタにより指定さ
れる次のデータエレメントに対して同様の検索を行う。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１５】図１において１１は記憶装置で、この記憶
装置１１には同一ハッシュ値でキー長Ｌが５以下のデー
タエレメントｄ1 ，ｄ2 ，ｄ3 が連鎖して格納され、ま
た同一ハッシュ値でキー長Ｌが６以上のデータエレメン
トｄ4 ，ｄ5 が連鎖して格納されている。また他のハッ
シュ値のデータエレメントｄ6 が格納されている。

【００１６】前記各データエレメントｄ1 〜ｄ6 はキー
の長さ格納部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及びポインタ格納
部１１ｅからなり、ポインタ格納部１１ｅには連鎖する
次のデータエレメントのアドレスが保持され、連鎖する
次のデータエレメントが無い場合には最終データエレメ
ントを示す、例えば「NULL」が書込まれるようになって
いる。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】前記ハッシュテーブル１４はキーの長さが
５以下のポインタ部１４ａとキーの長さが６以上のポイ
ンタ部１４ｂからなり、前記検索情報レジスタ１２に格
納されているキーの長さによりいずれのポインタ部を選
択するか決定されるようになっている。

【００２０】前記ハッシュテーブル１４の各ポインタ部
１４ａ，１４ｂの各エントリーには該当するハッシュ値
に属するデータエレメントグループの最初のデータエレ
メントを指定するアドレスが書込まれている。

【００２１】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そのデータに対応するキーによ
って求められたハッシュ値により図２に示すようにハッ
シュテーブル１４のポインタ部１４からエントリーｅ1
が選択されたとすると、そのエントリーｅ1 の内容を点
線の矢印で示すようにアドレスレジスタ１５に格納す
る。このときエントリーｅ1 の内容はデータエレメント
ｄ11を指定しているものとする。

【００２２】そして新規登録するデータエレメントｄ12
の領域を確保する。この状態で図３に示すようにハッシ
ュテーブル１４におけるポインタ部１４のエントリーｅ
1 の内容を新規作成したデータエレメントｄ12を指定す
るポインタに書き替える。

【００２３】そして最後に新規作成したデータエレメン
トｄ12のポインタ格納部にアドレスレジスタ１５の内容
を書き込む。その結果図４に示すように新規作成したデ
ータエレメントｄ12はデータエレメントｄ11に連鎖する
ようになる。このようにして新規登録するデータエレメ
ントｄ12の連鎖への追加ができる。

【００２４】すなわち情報登録時には図５に示す処理を
行うようになっている。まずハッシュ関数部１３により
ハッシュ値の算出処理を行う。ここでハッシュ値とハッ
シュ中間値を求める。続いてデータエレメント作成処理
を行う。

【００２５】この作成時にはデータエレメントのポイン
タ格納部には「NULL」を書き込んでおく。そしてデータ
エレメントのキー長格納部にはキーの長さを、ハッシュ
中間値の格納部にはハッシュ中間値をそれぞれ書き込
む。例えばキーが「lemon 」で、ハッシュ値が「４７」
で、ハッシュ中間値が「３４１」であったとすると、新
規作成されるデータエレメントは図６に示すようにな
る。

【００２６】次にキーの長さとＬ＝５を比較する。キー
が「lemon 」の場合はキーの長さが「５」であるからＬ
≧５となる。なお、基準となるキーの長さＬの値は、キ
ーの長さがＬ以下の連鎖に含まれるデータエレメント数
とキーの長さがＬより大きい連鎖に含まれるデータエレ
メント数とが略等しくなるような値にするのが良い。

【００２７】そしてキーの長さの比較結果とハッシュ値
によりハッシュテーブル１４のエントリーを参照する。
そして該当するエントリーの内容がデータエレメントへ
のポインタとなっているか否かを判断する。この判断に
ついては例えばオール「１」が格納されていればデータ
エレメントへのポインタでないと判断する。

【００２８】そしてオール「１」のときにはそのエント
リーに作成したデータエレメントの先頭アドレスを格納
し登録を終了する。またオール「１」以外のときには作
成したデータエレメントを連鎖に追加して登録を終了す
る。

【００２９】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によりハッシュ値の算出処理を
行う。ここでハッシュ値とハッシュ中間値を求める。

【００３０】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のエントリーを見つける。続いてこのエ
ントリーがデータエレメントへのポインタが否かをチェ
ックする。そしてオール「１」のときにはデータエレメ
ントへのポインタでないと判断する。このときにはデー
タが未登録と判断できるのでデータ検索を終了する。

【００３１】またエントリーがデータエレメントへのポ
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に格納する。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エレメントを検索す
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及びキーの長さとデータエレメ
ントのハッシュ中間値及びキーの長さを比較する。

【００３２】そしてハッシュ中間値及びキーの長さがい
ずれも一致すると、続いてキーの比較を行い、これも一
致するとそのデータエレメントからデータを読出して検
索を終了する。

【００３３】ハッシュ中間値及びキーの長さのいずれか
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、データエレメントのポインタ格納部を
参照して連鎖する次のデータエレメントに対して同様の
比較処理を行う。そしてこれを繰り返すことによりデー
タ検索を行う。

【００３４】このようにハッシュテーブル１４にキーの
長さがＬ以下か、Ｌよりも大きいかによってポインタ部
を分けているので、同一ハッシュ値において連鎖するデ
ータエレメントの数を少なくできる。従ってそれだけデ
ータ検索が迅速に行える。またデータエレメントにキー
の長さとハッシュ中間値を格納し、データ検索時に与え
られたキーのキーの長さとハッシュ中間値とデータエレ
メントのキーの長さとハッシュ中間値を比較するように
しているので、これが一致したときにはキーが一致する
確率はかなり高くなり、従ってキーを比較する回数がそ
れだけ少なくなりこの点においてもデータ検索が迅速に
行える。従って全体として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。

【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】同実施例のデータ追加登録時の動作を説明する
ための図。

【図３】同実施例のデータ追加登録時の動作を説明する
ための図。

【図４】同実施例のデータ追加登録時の動作を説明する
ための図。

【図５】同実施例のデータ追加登録時の処理を示す流れ
図。

【図６】同実施例において追加登録されたデータエレメ
ントの構成を示す図。

【図７】同実施例のデータ検索処理を示す流れ図。

【図８】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、１４ａ，１４ｂ…ポインタ部、ｄ1 〜ｄ6
…データエレメント、１１ａ…キー長格納部、１１ｂ…
ハッシュ中間値格納部、１１ｃ…キー格納部、１１ｄ…
データ格納部、１１ｅ…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
   複数のデータエレメント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エレメントを検索す
   る情報検索装置において、 前記複数のデータエレメントをポインタで連結したもの
   は、各データエレメントがそれぞれキーの長さ、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
   ータ及びポインタの格納部で形成され、キーの長さがＬ
   以下のハッシュ値が等しい複数のデータエレメントをポ
   インタで連結したグループと、キーの長さがＬよりも大
   きいハッシュ値が等しい複数のデータエレメントをポイ
   ンタで連結したグループからなり、 前記ハッシュテーブルは、キーの長さがＬ以下の連結し
   た複数のデータエレメントの最初のデータエレメントを
   指定するポインタの格納部と、キーの長さがＬよりも大
   きい連結した複数のデータエレメントの最初のデータエ
   レメントを指定するポインタの格納部を設け、 ハッシュ値及びキーの長さにより、ハッシュ値が等しい
   該当する複数のデータエレメントをポインタで連結した
   グループを選択し、そのグループからハッシュ中間値と
   キーの長さにより該当するデータエレメントを検索し、
   さらに検索すべきキー情報と検索されたデータエレメン
   トのキー情報の一致により情報検索を行うことを特徴と
   する情報検索装置。