从 ID 号生成唯一序列号

Question

我有一个增量增加 id 的数据库。我需要一个函数将该 id 转换为 0 到 1000 之间的唯一数字。（实际最大值要大得多，但只是为了简单起见。）

1 => 3301, 
2 => 0234, 
3 => 7928,
4 => 9821

生成的号码不能重复。 它不能是增量的。 需要动态生成（而不是创建要读取的统一数字表）

我认为是散列函数，但有可能发生冲突。 随机数也可能有重复。 我需要一个最小的完美哈希函数，但找不到简单的解决方案。

Answer 1

由于标准有点模糊（足以愚弄普通人），我不确定该采取哪条路线。以下是一些想法：

1. 您可以使用Pearson hash。根据*页面：

   给定一个小的特权输入集（例如，编译器的保留字），可以调整排列表，以便这些输入产生不同的哈希值，从而产生所谓的完美哈希函数。

2. 您可以只使用一个看起来很复杂的一对一数学函数。这样做的缺点是，由于一对一的要求，很难做出不严格增加或严格减少的。如果您执行(id ^ 2) + id * 2 之类的操作，则 id 之间的间隔会发生变化，并且在不知道原始 id 的情况下不会立即看出函数是什么。

3. 你可以这样做：

   new_id = (old_id << 4) + arbitrary_4bit_hash(old_id);
   

   这将给出唯一的 ID，并且前 4 位只是垃圾不会立即显而易见（尤其是在读取十进制格式的数字时）。与最后一个选项一样，新 ID 的顺序与旧 ID 的顺序相同。不知道会不会有问题。

4. 您可以通过创建一个充满“随机”数字的查找数组来硬编码所有 ID 转换。

5. 您可以使用某种哈希函数生成器，例如 gperf。

   GNU gperf 是一个完美的散列函数生成器。对于给定的字符串列表，它以 C 或 C++ 代码的形式生成哈希函数和哈希表，用于根据输入字符串查找值。哈希函数是完美的，这意味着哈希表没有冲突，哈希表查找只需要单个字符串比较。

6. 您可以使用加密安全机制使用密钥对 ID 进行加密。

希望其中一种对您有用。

更新

这是 OP 要求的旋转移位：

function map($number)
{
    // Shift the high bits down to the low end and the low bits
    // down to the high end
    // Also, mask out all but 10 bits. This allows unique mappings
    // from 0-1023 to 0-1023
    $high_bits = 0b0000001111111000 & $number;
    $new_low_bits = $high_bits >> 3;
    $low_bits =  0b0000000000000111 & $number;
    $new_high_bits = $low_bits << 7;
    // Recombine bits
    $new_number = $new_high_bits | $new_low_bits;
    return $new_number;
}

function demap($number)
{
    // Shift the high bits down to the low end and the low bits
    // down to the high end
    $high_bits = 0b0000001110000000 & $number;
    $new_low_bits = $high_bits >> 7;
    $low_bits =  0b0000000001111111 & $number;
    $new_high_bits = $low_bits << 3;
    // Recombine bits
    $new_number = $new_high_bits | $new_low_bits;
    return $new_number;
}

这种方法有其优点和缺点。我能想到的主要缺点（除了安全方面）是，对于较低的 ID，连续数字将是完全相同的（乘法）间隔，直到数字开始环绕。也就是说

map(1) * 2 == map(2)
map(1) * 3 == map(3)

当然会发生这种情况，因为数字越小，所有高位都是 0，所以 map 函数相当于只是移位。这就是为什么我建议对数字的低位而不是高位使用伪随机数据。这将使定期间隔不那么明显。为了帮助缓解这个问题，我编写的函数只移动了前 3 位并旋转了其余的位。通过这样做，对于所有大于 7 的 ID，常规间隔将不那么明显。

Answer 2

好像不一定是数字吧？ MD5-Hash 呢？

从...中选择 md5(id+rand(10000))