Hash 算法有哪些?

Hash 算法有哪些?

Hash算法的有哪几种,优缺点,使用场景Hash ,一般叫做散列算法,就是把任意长度的输入通过散列算法,变换成固定长度的输入,相当于一种压缩映射,将任意长度的消息压缩到某一固定长度的消息摘要的函数。

• 加法Hash;把输入元素一个一个的加起来构成最后的结果

代码语言:javascript复制/**

* 加法hash

*

* @param key

* 字符串

* @param prime

* 一个质数

* @return hash结果

*/

public static int additiveHash(String key, int prime) {

int hash, i;

for (hash = key.length(), i = 0; i < key.length(); i++)

hash += key.charAt(i);

return (hash % prime);

}

• 位运算Hash;这类型Hash函数通过利用各种位运算(常见的是移位和异或)来充分的混合输入元素

代码语言:javascript复制/**

* 旋转hash

*

* @param key

* 输入字符串

* @param prime

* 质数

* @return hash值

*/

public static int rotatingHash(String key, int prime) {

int hash, i;

for (hash = key.length(), i = 0; i < key.length(); ++i)

hash = (hash << 4) ^ (hash >> 28) ^ key.charAt(i);

return (hash % prime);

// return (hash ^ (hash>>10) ^ (hash>>20));

}

• 乘法Hash;这种类型的Hash函数利用了乘法的不相关性(乘法的这种性质,最有名的莫过于平方取头尾的随机数生成算法,虽然这种算法效果并不好);

代码语言:javascript复制static int bernstein(String key)

{

int hash = 0;

int i;

for (i=0; i

return hash;

}

jdk5.0里面的String类的hashCode()方法也使用乘法Hash;32位FNV算法

代码语言:javascript复制int M_SHIFT = 0;

public int FNVHash(byte[] data) {

int hash = (int) 2166136261L;

for(byte b : data)

hash = (hash * 16777619) ^ b;

if(M_SHIFT == 0)

return hash;

return (hash ^ (hash >> M_SHIFT)) & M_MASK;

}

改进后的 FNV 算法

代码语言:javascript复制public static int FNVHash1(String data) {

final int p = 16777619;

int hash = (int) 2166136261L;

for (int i = 0; i < data.length(); i++)

hash = (hash ^ data.charAt(i)) * p;

hash += hash << 13;

hash ^= hash >> 7;

hash += hash << 3;

hash ^= hash >> 17;

hash += hash << 5;

return hash;

}

常见的还有乘以一个不断改变的数

代码语言:javascript复制static int RSHash(String str) {

int b = 378551;

int a = 63689;

int hash = 0;

for (int i = 0; i < str.length(); i++) {

hash = hash * a + str.charAt(i);

a = a * b;

}

return (hash & 0x7FFFFFFF);

}

• 除法Hash;除法和乘法一样,同样具有表面上看起来的不相关性。不过,因为除法太慢,这种方式几乎找不到真正的应用

• 查表Hash;查表Hash最有名的例子莫过于CRC系列算法。虽然CRC系列算法本身并不是查表,但是,查表是它的一种最快的实现方式。查表Hash中有名的例子有:Universal Hashing和Zobrist Hashing。他们的表格都是随机生成的。

• 混合Hash;混合Hash算法利用了以上各种方式。各种常见的Hash算法,比如MD5、Tiger都属于这个范围。它们一般很少

数组 hash代码语言:javascript复制inline int hashcode(const int *v)

{

int s = 0;

for(int i=0; i

s=((s<<2)+(v[i]>>4))^(v[i]<<10);

s = s % M;

s = s < 0 ? s + M : s;

return s;

}

在面向查找的Hash函数里面使用

环 hash 环 hash 计算步骤

首先求出哈希值, 并将其分配到 0~2^32 的圆上,其实把机器编号 hash 到这个环上。采用同样的方法求出存储数据键的哈希值,并映射到相同的圆上然后从数据映射到位置开始顺时针开始找,将数据保存到找到的第一个服务器,如果 2^32 仍然找不到服务器,就会保存到第一台服务器上。image

环 hash 存在的问题 数据倾斜问题数据倾斜是指,当机器不多时,几台机器在环上面贴的很近,分布是不是很均匀,会导致大部分数据集中到这几台机器上,这样就产生了数据倾斜问题。

如何解决数据倾斜问题?引入了虚拟机器概念,一台机器需要在环上映射出多个这个位置,比如 我们用机器的 ip 来 hash ,这样就实现了一台物理机映射出多个虚拟机器的编号。

参考资料https://blog.csdn.net/l1028386804/article/details/54573106https://blog.csdn.net/wudiyong22/article/details/78687246