哈希映射中的哈希部分如何工作？答案

【问题标题】：How does the hash part in hash maps work?哈希映射中的哈希部分如何工作？
【发布时间】：2011-02-07 21:36:12
【问题描述】：

所以在维基百科的hash maps article 中有这张漂亮的图片：

到目前为止一切都清楚了，除了中间的哈希函数。

函数如何从任何字符串生成正确的索引？索引实际上也是整数吗？如果是，函数如何输出1 为John Smith，2 为Lisa Smith 等？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

这是哈希图/字典等的关键问题之一。你必须选择一个好的散列函数。一个非常糟糕但快速的哈希函数可能是键的长度。您会立即看到，您会遇到很多冲突（不同的键，但相同的哈希）。另一个不好的哈希函数可能是密钥第一个字符的 ASCII 值。也有很多碰撞。
所以你需要一个比这两个更好的功能。例如，您可以添加（异或）关键字符的所有 ASCII 值并混合长度。在实践中，您通常依赖于要散列的对象的值（字段）（相同的值给出相同的散列 => 值类型）。例如，对于引用类型，您可以混合在内存位置中。

在您的示例中，这只是简化了很多。没有真正的哈希函数会将这些键映射到序列号。

也许你想读一读我的previous answers to hashmaps

【讨论】：

【解决方案2】：

一个简单的哈希函数可能如下：

$hash = $string[0] % HASH_TABLE_SIZE;

此函数将返回一个介于 0 和 HASH_TABLE_SIZE - 1 之间的数字，具体取决于字符串的第一个字母。这个数字可以用来在哈希表中找到正确的位置。

一个真正的哈希函数会考虑一个字符串中的所有字母，它会被设计成在桶之间有一个均匀的分布。

【讨论】：

【解决方案3】：

散列函数最经常（但不一定总是）输出所需范围内的整数（通常是散列函数的参数）。这个整数可以用作索引。请注意，当给定不同的数据进行散列时，散列函数不能保证总是产生唯一的结果。这称为哈希冲突，哈希算法必须始终以某种方式处理它。

至于您的具体问题，字符串如何变成数字。任何字符串都由字符（J、o、h、n ...）组成，并且字符可以解释为数字（在计算机中）。 ASCII 和 UTF 标准将某些值绑定到某些字符，因此结果是确定性的，并且在所有计算机上始终相同。因此哈希函数对这些字符进行操作，将它们处理为数字并得出另一个数字（输出）。例如，您可以简单地将所有值相加并使用模运算来限制结果值的范围。

这将是一个非常可怕的散列函数，因为例如“ab”和“ba”会得到相同的结果。哈希函数的设计很困难，所以除非情况需要其他解决方案，否则应该使用一些现成的算法。

【讨论】：

【解决方案4】：

在 MSDN 上有一篇关于哈希函数（和碰撞检测/解决）的非常好的文章：

Part 2: The Queue, Stack, and Hashtable

您可以跳到标题使用散列函数压缩序数索引

有些部分是 .NET 特定的（当他们谈论 .NET 默认使用哪种哈希算法时），但大多数情况下它与语言无关。

【讨论】：

【解决方案5】：

散列函数所需要的只是它在给定相同键的情况下返回相同的整数。从技术上讲，始终返回 '1' 的哈希函数是不正确的。

【讨论】：