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算法之20 | 散列函数

USTC朱阿雄 247

前言:

此时咱们对“常见散列算法”大体比较珍视,大家都需要知道一些“常见散列算法”的相关内容。那么小编也在网摘上汇集了一些对于“常见散列算法””的相关知识,希望你们能喜欢,大家一起来了解一下吧!

现在我们来解决第二个问题:如何构造一个好的散列函数。

一个好的散列函数应(近似地)满足简单均匀散列:每个关键字都等可能的被散列到各个槽位,并与其他关键字散列到哪一个槽位无关(但很遗憾,我们一般无法检验这一条件是否成立)。

在实际应用中,常常可以可以运用启发式方法来构造性能好的散列函数。设计过程中,可以利用关键字分布的有用信息。一个好的方法导出的散列值,在某种程度上应独立于数据可能存在的任何模式。

下面给出两种基本的构造散列函数的方法:

(1) 除法散列法

除法散列法的做法很简单,就是让关键字k去除以一个数m,取余数,这样就将k映射到m个槽位中的某一个,即散列函数是:

h(k) = k mod m ,

由于只做一次除法运算,该方法的速度是非常快的。但应当注意的是,我们在选取m的值时,应当避免一些选取一些值。例如,m不应是2的整数幂,因为如果m = 2 ^ p,则h(k)就是k的p个最低位数字。除非我们已经知道各种最低p位的排列是等可能的,否则我们最好慎重的选择m。而一个不太接近2的整数幂的素数,往往是较好的选择。

(2) 乘法散列法

该方法包含两个步骤。第一步:用关键字k乘以A(0 < A < 1),并提取kA的小数部分;第二步:用m乘以这个值,在向下取整,即散列函数是:

h(k) = [m (kA mod 1)],

这里“kA mod 1”的是取kA小数部分的意思,即kA –[kA]。

乘法散列法的一个优点是,一般我们对m的选择不是特别的关键,一般选择它为2的整数幂即可。虽然这个方法对任意的A都适用,但Knuth认为,A ≈ (√5 - 1)/ 2 = 0.618033988…是一个比较理想的值

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标签: #常见散列算法