将一个小数字散列到随机查看的64位整数

Question

我正在寻找一个散列函数，它运行在一个小整数上（比如在0 ... 1000范围内）并输出一个64位的int。

结果集应该看起来像64位整数的随机分布：均匀分布，结果之间没有线性相关。

我希望一个只需要几个CPU周期才能执行的函数。 （代码将使用C ++）。

我考虑将输入乘以一个大素数并取模2 ** 64（类似于线性全等生成器），但输出之间存在明显的依赖关系（在较低位中）。

谷歌搜索没有显示任何内容，但我可能使用错误的搜索字词。

这样的功能是否存在？

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一些背景信息：

我想避免在算法中使用带有伪随机数的大型持久表，并在运行中计算随机数字。

安全不是问题。

Answer 1

我测试了MurmurHash3的64位终结器（由@aix和this SO post建议）。如果输入为零，则该值为零，因此我首先将输入参数增加1：

typedef unsigned long long uint64;

inline uint64 fasthash(uint64 i)
{
  i += 1ULL;
  i ^= i >> 33ULL;
  i *= 0xff51afd7ed558ccdULL;
  i ^= i >> 33ULL;
  i *= 0xc4ceb9fe1a85ec53ULL;
  i ^= i >> 33ULL;
  return i;
}

这里输入参数i是一个小整数，例如{0, 1, ..., 1000}的元素。输出看起来是随机的：

i       fasthash(i) decimal:    fasthash(i) hex:
0       12994781566227106604    0xB456BCFC34C2CB2C
1       4233148493373801447     0x3ABF2A20650683E7
2       815575690806614222      0x0B5181C509F8D8CE
3       5156626420896634997     0x47900468A8F01875
...     ...                     ...

系列的后续元素之间没有线性相关：

两个轴的范围是0..2^64-1

Answer 2

为什么不使用现有的哈希函数，例如MurmurHash3和64位终结器？据作者称，该功能在当前的英特尔硬件上每个密钥需要几十个CPU周期。

Answer 3

给定：输入i的范围为0到1,000。

const MaxInt，它是cna包含在64位int中的最大值。 （你没有说它是签名还是未签名; 2 ^ 64 = 18446744073709551616）

和函数rand（）返回0到1之间的值（大多数语言都有这样的函数）

计算hashvalue = i * rand（）*（MaxInt / 1000）

Answer 4

1,000 * 1,000 = 1,000,000。这非常适合Int32。

从数字中减去范围的下限。 将它平方，并将其用作某种位图的直接下标。