如何将字符串散列成 [0:1] 中的浮点数？

Question

我有一个包含多个字符串的数据集。我想将这些字符串中的每一个关联到一个浮点数，“随机”分布在[0:1] 范围内。例子：

>>> myfunction(string_1)
0.26756754
>>> myfunction(string_2)
0.86764534

random 不能满足我的需要，因为它不接受任何字符串作为输入/确定性参数。我正在寻找更像哈希函数的东西。

Answer 1

快速便携的解决方案：

from zlib import crc32

def bytes_to_float(b):
    return float(crc32(b) & 0xffffffff) / 2**32

这会将字节字符串转换为 0.0 到 1.0 之间的浮点数。如果您使用的是 unicode 字符串（例如，在 python 3 中），那么您需要对其进行编码：

def str_to_float(s, encoding="utf-8"):
    return bytes_to_float(s.encode(encoding))

示例

>>> str_to_float(u"café")
0.5963937465567142

这应该在任何机器和任何版本的 python 上给出相同的结果（在 python 2.7 和 3.5 上测试）。

注意：& 0xffffffff 用于保证 unsigned int 结果。它是必需的，因为根据 python 版本，crc32(b) 可能会返回有符号或无符号整数。

编辑

如果您想要比 CRC32 更“随机”的东西，您可以改用哈希函数，例如 SHA256：

from struct import unpack
from hashlib import sha256

def bytes_to_float(b):
    return float(unpack('L', sha256(b).digest()[:8])[0]) / 2**64

性能测试

            String length
Function    7       70      700     7000
b2f_crc32   0.34    0.38    0.87    5.59    
b2f_md5     0.96    1.08    2.11    11.13   
b2f_sha1    0.99    1.07    1.76    8.37    
b2f_sha256  1.11    1.20    2.60    16.44   
b2f_rnd     6.59    6.55    6.59    6.60    

基本上，CRC32 解决方案是迄今为止最快的短字符串（比@user3030010 的 random=RND 解决方案快 18 倍）。无论字符串长度如何，它都比 SHA256 快大约 3 倍。 SHA256 比 MD5 慢，后者比 SHA1 慢（非常短的字符串除外）。但是，RND 选项不依赖于字符串长度，因此当字符串很长时，它可能是最快的选项（但请参阅我的 cmets 上@user3030010 的答案）：在我的计算机上，对于长度超过 2500 的字符串，它优于 SHA256字符，超过 8000 个字符的字符串优于 CRC32。

这是代码，使用timeit.timeit()：

from __future__ import print_function
[...] # define b2f_crc32, b2f_md5 and so on.
for func in ("b2f_crc32", "b2f_md5", "b2f_sha1", "b2f_sha256", "b2f_rnd"):
  for length in (7, 70, 700, 7000):
    t = timeit('b2f(b"%s")'%(b"x"*length),
               'from __main__ import %s as b2f' % func)
    print("%.2f"%t, end="\t")
  print()

Answer 2

你可以试试这样的：

import random
random.seed(hash(your_string))
random.random()