常见的散列函数实现方法

本文概述

• 良好哈希函数的特征
• 一些流行的哈希函数是

哈希函数用于索引原始值或键, 然后在以后每次与该值或键关联的数据被检索时使用。因此, 散列始终是单向操作。无需通过分析散列值对散列函数进行“反向工程”。

良好哈希函数的特征

1. 哈希值完全由要哈希的数据确定。
2. 散列函数使用所有输入数据。
3. 哈希函数“均匀地”将数据分布在整个可能的哈希值集中。
4. 哈希函数为相似的字符串生成复杂的哈希值。

一些流行的哈希函数是

1.除法：

选择一个小于m中的n个键的数字的m（数字m通常选择为质数或没有小除数的数字, 因为这通常是最少的碰撞次数）。

哈希函数是：

例如：如果哈希表的大小为m = 12, 并且密钥为k = 100, 则h（k）=4。由于它仅需要单个除法运算, 因此按除法进行哈希运算非常快。

2.乘法方法：

用于创建哈希函数的乘法方法分两个步骤进行。首先, 我们将密钥k乘以0 <A <1范围内的常数A, 并提取kA的小数部分。然后, 我们将该值增加m并取下限。

哈希函数是：

其中“ k A mod 1”表示k A的分数部分, 即k A-⌊kA⌋。

3.中方法：

密钥k平方。然后函数H定义为

H (k) = L

其中L是通过删除k2两端的数字获得的。我们强调必须为所有键使用相同的k2位置。

4.折叠方式：

密钥k分为多个部分k1, k2 ….. kn, 其中每个部分（除了最后一个部分）都具有与所需地址相同的位数。

然后将各部分加在一起, 而忽略最后一个进位。

H (k) = k1+ k2+.....+kn

示例：公司有68名员工, 并且每个员工都分配有唯一的四位数员工编号。假设L由2位地址组成：00、01和02 …. 99。我们将上述哈希函数应用于以下每个员工编号：

3205, 7148, 2345

（a）除法：选择一个接近99的素数m, 例如m = 97, 然后

H (3205) = 4, H (7148) = 67, H (2345) = 17.

将3205除以17得到的余数为4, 将7148除以97得到的余数为67, 将2345除以97得到的余数为17。

（b）中方法：

k = 3205       7148       2345
k2= 10272025   51093904   5499025
h (k) = 72     93         99

请注意, 从哈希算起, 选择了从右开始计数的第四和第五位。

（c）折叠方法：将密钥k分为2部分, 并相加得出以下哈希地址：

H (3205) = 32 + 50 = 82		H (7148) = 71 + 84 = 55
H (2345) = 23 + 45 = 68