Hash算法有哪些(hash算法有哪几种)

指南 0 606

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

/**

Hash算法有哪些(hash算法有哪几种)

*?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?

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

/**

*?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?

hash?=?(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);

static?int?bernstein(String?key)

int?hash?=?0;

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

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

public?static?int?FNVHash1(String?data)?{

final?int?p?=?16777619;

int?hash?=?(int)?2166136261L;

for?(int?i?=?0;?i?

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

hash?+=?hash?<

hash?^=?hash?>>7;

hash?+=?hash?<

hash?^=?hash?>>17;

hash?+=?hash?<

return?hash;

}

常见的还有乘以一个不断改变的数

static?int?RSHash(String?str)?{

int?b?=?378551;

int?a?=?63689;

int?hash?=?0;

for?(int?i?=?0;?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

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?

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/54573106

https://blog.csdn.net/wudiyong22/article/details/78687246

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