HASH

哈希

Hash,一般翻译做散列、杂凑,或音译为哈希,是把任意长度的输入通过散列算法变换成固定长度的输出,该输出就是散列值。

这种转换是一种压缩映射,也就是,散列值的空间通常远小于输入的空间。

冲突/碰撞:不同的输入可能会散列成相同的输出,所以不可能从散列值来确定唯一的输入值。

特点/优势:

  1. 很难找到逆向规律
  2. 提高存储空间的利用
  3. 提高数据的查询效率
  4. 保障数据传递的安全性

常用哈希函数

  1. 直接寻址法:取关键字或关键字的某个线性函数值为散列地址。即H(key)=key或H(key) = a·key + b,其中a和b为常数
  2. 数字分析法:找出数字的规律,尽可能利用这些数据来构造冲突几率较低的散列地址。比如,生日的后几位。
  3. 平方取中法:取关键字平方后的中间几位作为散列地址。
  4. 折叠法:将关键字分割成位数相同的几部分,最后一部分位数可以不同,然后取这几部分的叠加和(去除进位)作为散列地址。
  5. 随机数法:选择一随机函数,取关键字作为随机函数的种子生成随机值作为散列地址,通常用于关键字长度不同的场合。
  6. 除留余数法:取关键字被某个不大于散列表表长m的数p除后所得的余数为散列地址。即 H(key) = key MOD p,p<=m。不仅可以对关键字直接取模,也可在折叠、平方取中等运算之后取模。对p的选择很重要,一般取素数或m,若p选的不好,容易产生碰撞。

处理冲突的方法:

1.开放寻址法;这种方法也称再散列法,其基本思想是:当关键字key的哈希地址p=H(key)出现冲突时,以p为基础,产生另一个哈希地址p1,如果p1仍然冲突,再以p为基础,产生另一个哈希地址p2,…,直到找出一个不冲突的哈希地址pi ,将相应元素存入其中。

线性探测再散列/二次探测再散列/伪随机探测再散列

2. 再哈希法
这种方法是同时构造多个不同的哈希函数:
Hi=RH1(key) i=1,2,…,k
当哈希地址Hi=RH1(key)发生冲突时,再计算Hi=RH2(key)……,直到冲突不再产生。这种方法不易产生聚集,但增加了计算时间

3. 链地址法(拉链法):这种方法的基本思想是将所有哈希地址为i的元素构成一个称为同义词链的单链表,并将单链表的头指针存在哈希表的第i个单元中,因而查找、插入和删除主要在同义词链中进行。链地址法适用于经常进行插入和删除的情况。

4. 建立一个公共溢出区:这种方法的基本思想是:将哈希表分为基本表和溢出表两部分,凡是和基本表发生冲突的元素,一律填入溢出表。

hash算法:

MD4、MD5、SHA-1及其他

散列表

(Hash table,也叫哈希表)是根据关键码值(Key value)而直接进行访问的数据结构。也就是说,它通过把关键码值映射到表中一个位置来访问记录,以加快查找的速度。这个映射函数叫做散列函数,存放记录的数组叫做散列表

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