hash算法有哪几种

发布时间：2025-09-21 06:22:59 阅读量： 0 来源： 互联网转载

hash算法有6种：1. 加法Hash；2. 位运算Hash；3. 乘法Hash；4. 除法Hash；5. 查表Hash；6. 混合Hash。实际中的Hash函数是指把一个大范围映射到一个小范围。把大范围映射到一个小范围的目的往往是为了节省空间，使得数据容易保存。除此以外，Hash函数往往应用于查找上。

一、加法Hash

所谓的加法Hash就是把输入元素一个一个的加起来构成最后的结果。标准的加法Hash的构造如下：

static int additiveHash(String key, int prime)

{undefined

int hash, i;

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

hash += key.charAt(i);

return (hash % prime);

}

这里的prime是任意的质数，看得出，结果的值域为[0,prime-1]。

二、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。比如，标准的旋转Hash的构造如下：

static int rotatingHash(String key, int prime)

{undefined

int hash, i;

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

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

return (hash % prime);

}

先移位，然后再进行各种位运算是这种类型Hash函数的主要特点。比如，以上的那段计算hash的代码还可以有如下几种变形：

hash = (hash<<5)^(hash>>27)^key.charAt(i);

hash += key.charAt(i);

hash += (hash << 10);

hash ^= (hash >> 6);

if((i&1) == 0)

{undefined

hash ^= (hash<<7) ^ key.charAt(i) ^ (hash>>3);

}

else

{undefined

hash ^= ~((hash<<11) ^ key.charAt(i) ^ (hash >>5));

}

hash += (hash<<5) + key.charAt(i);

hash = key.charAt(i) + (hash<<6) + (hash>>16) – hash;

hash ^= ((hash<<5) + key.charAt(i) + (hash>>2));

三、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）。比如，

static int bernstein(String key)

{undefined

int hash = 0;

int i;

for (i=0; i<key.length(); ++i) hash = 33*hash + key.charAt(i);

return hash;

}

jdk5.0里面的String类的hashCode()方法也使用乘法Hash。不过，它使用的乘数是31。推荐的乘数还有：131, 1313, 13131, 131313等等。

使用这种方式的著名Hash函数还有：

// 32位FNV算法

int M_SHIFT = 0;

public int FNVHash(byte[] data)

{undefined

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;

}

以及改进的FNV算法：

public static int FNVHash1(String data)

{undefined

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;

}

除了乘以一个固定的数，常见的还有乘以一个不断改变的数，比如：

static int RSHash(String str)

{undefined

int b = 378551;

int a = 63689;

int hash = 0;

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

{undefined

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

a = a * b;

}

return (hash & 0x7FFFFFFF);

}

虽然Adler32算法的应用没有CRC32广泛，不过，它可能是乘法Hash里面最有名的一个了。关于它的介绍，大家可以去看RFC 1950规范。

四、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。需要注意的是，我们在前面看到的hash的结果除以一个prime的目的只是为了保证结果的范围。如果你不需要它限制一个范围的话，可以使用如下的代码替代”hash%prime”： hash = hash ^ (hash>>10) ^ (hash>>20)。

五、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。

六、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。它们一般很少在面向查找的Hash函数里面使用。

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