在上章節(jié)中已經(jīng)介紹了通過紅黑樹實現(xiàn)鍵值對數(shù)組的查詢操作，復(fù)雜度是logN。

有沒有性能更好的算法呢？答案是有。

基本想法就是計算keyword的哈希值，再通過哈希值直接獲取相應(yīng)的鍵值。

這樣的方法的須要解決的問題是：

• 怎樣計算哈希值

• 怎樣解決哈系沖突

哈希函數(shù)

目標

依據(jù)對象中的成員變量的值，依照一定的規(guī)則計算出一個整數(shù)。這個整數(shù)就是哈希值。

哈希值最重要的兩個屬性是：

• 假設(shè)a.equals(b)，那么a.hashCode() == b.hashCode()

• 理想狀況下。假設(shè)!a.equals(b)，那么a.hashCode() != b.hashCode()

Java中的hash

Java中的Object對象中已經(jīng)包括了hashCode函數(shù)，因為全部的對象都繼承自O(shè)bject，因此全部的對象都有hashCode函數(shù)。該函數(shù)能返回一個整數(shù)。代表這個實例的哈希值。

Java中Integer類型的hashCode代碼例如以下：

public int hashCode() {return value; }

Double類型的hashCode代碼例如以下：

public int hashCode() {long bits = doubleToLongBits(value);return (int)(bits ^ (bits >>> 32)); }

String類型的hashCode代碼例如以下：

public int hashCode() {int off = offset;char val[] = value;int len = count;int h = 0;for(int i = 0; i < len; i++) {h = 31*h + val[off++];}return h; }

這樣的計算哈系的辦法稱之為Hornor哈希法。這樣的方法是一種很簡單的哈系算法。構(gòu)造哈系沖突是很easy的。在2011年11月，有人發(fā)現(xiàn)Java的HashMap存在漏洞easy讓黑客實現(xiàn)Dos攻擊，它的原理就是構(gòu)造大量的哈系沖突讓HashMap的復(fù)雜度從1變?yōu)镹，占用大量的CPU資源，BUG的具體信息戳這里：https://bugzilla.redhat.com/show_bug.cgi?

id=CVE-2012-2739

因為String是不可變的類型，因此能夠?qū)ashCode進行緩存。

自己定義類型的hash計算

public class Student {private int number;private String name;private String classname;public int hashCode() {int hash = 17;hash = hash*31 + name.hashCode();classname = hash*31 + classname.hashCode();} }

其原理就是依照Hornor哈系法將各個成員變量的哈希值連接在一起。

哈希的取模操作

取模操作就是希望讓哈系值能在0 ~ M-1范圍內(nèi)，便于通過它來訪問數(shù)組。

第一種方法的代碼例如以下：

private int hash(Key key) {return key.hashCode() % M; }

這段代碼是錯的。

這樣的方法使用了取余數(shù)的操作，對于負數(shù)就會產(chǎn)生錯誤。

另外一種方法的代碼例如以下：

private int hash(Key key) {return Math.abs(key.hashCode()) % M; }

這段代碼中有BUG。這樣的方法在hashCode為負的0x80000000時會錯誤發(fā)生。由于它不能取相反數(shù)。

第三種方法的代碼例如以下：

private int hash(Key key) {return (key.hashCode() & 0x7fffffff) % M; }

這樣的方法才是正確的。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的算法6-1：哈希函数的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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