在上章節中已經介紹了通過紅黑樹實現鍵值對數組的查詢操作，復雜度是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

目標

依據對象中的成員變量的值，依照一定的規則計算出一個整數。這個整數就是哈希值。

哈希值最重要的兩個屬性是：

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

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

Java中的hash

Java中的Object對象中已經包括了hashCode函數，因為全部的對象都繼承自Object，因此全部的對象都有hashCode函數。該函數能返回一個整數。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。構造哈系沖突是很easy的。在2011年11月，有人發現Java的HashMap存在漏洞easy讓黑客實現Dos攻擊，它的原理就是構造大量的哈系沖突讓HashMap的復雜度從1變為N，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，因此能夠對hashCode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，便于通過它來訪問數組。

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的操作，對于負數就會產生錯誤。

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時會錯誤發生。由于它不能取相反數。

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

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

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