データ構造の基礎：チェイン法（連鎖法）によるハッシュの仕組み
チェイン法（連鎖法）によるハッシュとは
このセクションでは、チェイン法（Chaining、連鎖法）と呼ばれるハッシュ手法について解説します。チェイン法は、ハッシュテーブルにおける衝突（コリジョン）を解決するための代表的な手法の一つです。
ハッシュテーブルでは、異なるキーが同じハッシュ値にマッピングされる「衝突」を完全に避けることはできません。しかし、衝突の発生をできるだけ抑えたり、同じハッシュ値を持つ複数の要素を適切に格納したりすることは可能です。チェイン法はまさにこの課題に対処するためのアプローチです。
基本的な仕組み
ここでは、0から6までの値を返すハッシュ関数 h(x) を想定してみましょう。この場合、テーブルには7つのスロット（バケット）しか存在しないため、要素数が7を超えると、必ずいくつかの要素が同じスロットに割り当てられることになります。
そこで、各スロットに連結リストを作成し、同じハッシュ値を持つ要素をそのリストに順次格納していきます。挿入の際は常にリストの先頭に新しい要素を追加するため、挿入操作を O(1) の計算量で実行できるのが大きな特徴です。
具体例で理解する
より理解を深めるために、次の例を見てみましょう。格納する要素は {15, 47, 23, 34, 85, 97, 65, 89, 70} であり、使用するハッシュ関数は h(x) = x mod 7 です。
まず、各要素のハッシュ値は以下のようになります。
これらの要素をチェイン法で格納すると、次の図のように、同じハッシュ値を持つ要素が同一の連結リスト上に連なって配置されます。
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