哈希映射中的哈希部分如何工作？

Question

所以在维基百科上的hash maps article中有这张漂亮的图片：

到目前为止一切都很清楚，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？索引整数也是现实吗？如果是，那么函数如何输出1的{​​{1}}，John Smith的{​​{1}}等？

Answer 1

这是hashmaps / dictionaries等关键问题之一。你必须选择一个好的哈希函数。一个非常糟糕但快速的哈希函数可能是密钥的长度。你会立即看到，你会得到很多碰撞（不同的密钥，但是相同的哈希）。另一个错误的哈希函数可能是键的第一个字符的ASCII值。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（xor）关键字符的所有ASCII值并混合长度。实际上，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=＆gt;值类型）。例如，对于参考类型，您可以混合使用内存位置。

在你的例子中，它只是简化了很多。没有真正的哈希函数会将这些键映射到连续数字。

也许您想阅读我的previous answers to hashmaps

之一

Answer 2

简单的哈希函数可能如下：

$hash = $string[0] % HASH_TABLE_SIZE;

此函数将返回介于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。此数字可用于转到哈希表中的正确位置。

真正的哈希函数将考虑字符串中的所有字母，并且它将被设计为使得桶之间存在均匀的分布。

Answer 3

散列函数最常用（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）。该整数可用作索引。请注意，当给出不同的哈希数据时，无法保证哈希函数 始终产生唯一的结果。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，字符串如何成为数字。任何字符串都由字符（J，o，h，n ...）组成，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，将它们作为数字处理，并提供另一个数字（输出）。例如，您可以简单地对所有值求和，并使用模运算来限制结果值。

这将是一个非常糟糕的散列函数，因为例如“ab”和“ba”会得到相同的结果。散列函数的设计很困难，所以应该使用一些现成的算法，除非情况决定了其他一些解决方案。

Answer 4

关于MSDN上哈希函数（以及colision检测/解析）的一篇非常好的文章：

Part 2: The Queue, Stack, and Hashtable

您可以跳到标题使用哈希函数压缩序数索引

有一些特定于.NET的部分（当他们谈论.NET默认使用哪种Hash算法时），但在大多数情况下它与语言无关。

Answer 5

散列函数需要的是它在给定相同键的情况下返回相同的整数。从技术上讲，总是返回'1'的哈希函数不正确。