魔兽哈希算法封装和测试

来源：互联网发布：南风知我意七微百度云编辑：程序博客网时间：2024/04/30 23:07

转自博客 http://blog.csdn.net/eaglewood2005/

近期由于需要，研究了魔兽文件打包管理器的相关算法，重点对其文件索引表的生成和查找进行了研究：采用哈希表进行，在冲突方面的处理方面，采用线性探测再散列。在添加和查找过程中进行了三次哈希，第一个哈希值用来查找，后两个哈希值用来校验，这样可以大大减少冲突的几率。

这里对其进行了简单的封装，扩展时，仅仅需要对结构体进行扩展即可。更为详细的说明，参考代码：

一、类声明头文件

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  // Name:        HashAlgo.h  // Purpose:     使用魔兽Hash算法，实现索引表的填充和查找功能。  // Author:      陈相礼  // Modified by:  // Created:     07/30/09  // RCS-ID:      $Id: treetest.h 43021 2009-07-30 16:36:51Z VZ $  // Copyright:   (C) Copyright 2009, TSong Corporation, All Rights Reserved.  // Licence:       /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////    #define MAXFILENAME 255     // 最大文件名长度  #define MAXTABLELEN 1024    // 默认哈希索引表大小    //////////////////////////////////////////////////////////////////////////  // 测试宏定义，正式使用时关闭  #define DEBUGTEST 1    //////////////////////////////////////////////////////////////////////////  // 哈希索引表定义  typedef struct  {      long nHashA;      long nHashB;      bool bExists;      char test_filename[MAXFILENAME];      // ......  } MPQHASHTABLE;    //////////////////////////////////////////////////////////////////////////  // 对哈希索引表的算法进行封装  class CHashAlgo  {  public:    #if DEBUGTEST      long  testid;   // 测试之用  #endif        CHashAlgo( const long nTableLength = MAXTABLELEN )// 创建指定大小的哈希索引表，不带参数的构造函数创建默认大小的哈希索引表      {          prepareCryptTable();          m_tablelength = nTableLength;                    m_HashIndexTable = new MPQHASHTABLE[nTableLength];          for ( int i = 0; i < nTableLength; i++ )          {              m_HashIndexTable[i].nHashA = -1;              m_HashIndexTable[i].nHashB = -1;              m_HashIndexTable[i].bExists = false;              m_HashIndexTable[i].test_filename[0] = '/0';          }              }        void prepareCryptTable();                                               // 对哈希索引表预处理        unsigned long HashString(char *lpszFileName, unsigned long dwHashType); // 求取哈希值          long GetHashTablePos( char *lpszString );                               // 得到在定长表中的位置      bool SetHashTable( char *lpszString );                                  // 将字符串散列到哈希表中        unsigned long GetTableLength(void);      void SetTableLength( const unsigned long nLength );        ~CHashAlgo()      {          if ( NULL != m_HashIndexTable )          {              delete []m_HashIndexTable;              m_HashIndexTable = NULL;              m_tablelength = 0;          }      }  protected:    private:      unsigned long cryptTable[0x500];      unsigned long m_tablelength;    // 哈希索引表长度      MPQHASHTABLE *m_HashIndexTable;  };

二、类实现文件

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  // Name:        HashAlgo.cpp  // Purpose:     使用魔兽Hash算法，实现索引表的填充和查找功能。  // Author:      陈相礼  // Modified by:  // Created:     07/30/09  // RCS-ID:      $Id: treetest.h 43021 2009-07-30 16:36:51Z VZ $  // Copyright:   (C) Copyright 2009, TSong Corporation, All Rights Reserved.  // Licence:       /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////    #include "windows.h"  #include "HashAlgo.h"    //////////////////////////////////////////////////////////////////////////  // 预处理  void CHashAlgo::prepareCryptTable()  {       unsigned long seed = 0x00100001, index1 = 0, index2 = 0, i;        for( index1 = 0; index1 < 0x100; index1++ )      {           for( index2 = index1, i = 0; i < 5; i++, index2 += 0x100 )          {               unsigned long temp1, temp2;              seed = (seed * 125 + 3) % 0x2AAAAB;              temp1 = (seed & 0xFFFF) << 0x10;              seed = (seed * 125 + 3) % 0x2AAAAB;              temp2 = (seed & 0xFFFF);              cryptTable[index2] = ( temp1 | temp2 );           }       }   }    //////////////////////////////////////////////////////////////////////////  // 求取哈希值  unsigned long CHashAlgo::HashString(char *lpszFileName, unsigned long dwHashType)  {       unsigned char *key = (unsigned char *)lpszFileName;      unsigned long seed1 = 0x7FED7FED, seed2 = 0xEEEEEEEE;      int ch;        while(*key != 0)      {           ch = toupper(*key++);            seed1 = cryptTable[(dwHashType << 8) + ch] ^ (seed1 + seed2);          seed2 = ch + seed1 + seed2 + (seed2 << 5) + 3;       }      return seed1;   }    //////////////////////////////////////////////////////////////////////////  // 得到在定长表中的位置  long CHashAlgo::GetHashTablePos(char *lpszString)    {       const unsigned long HASH_OFFSET = 0, HASH_A = 1, HASH_B = 2;      unsigned long nHash = HashString(lpszString, HASH_OFFSET);      unsigned long nHashA = HashString(lpszString, HASH_A);      unsigned long nHashB = HashString(lpszString, HASH_B);      unsigned long nHashStart = nHash % m_tablelength,          nHashPos = nHashStart;        while ( m_HashIndexTable[nHashPos].bExists)      {           if (m_HashIndexTable[nHashPos].nHashA == nHashA && m_HashIndexTable[nHashPos].nHashB == nHashB)               return nHashPos;           else               nHashPos = (nHashPos + 1) % m_tablelength;            if (nHashPos == nHashStart)               break;       }        return -1; //没有找到  }  //////////////////////////////////////////////////////////////////////////  // 通过传入字符串，将相应的表项散列到索引表相应位置中去  bool CHashAlgo::SetHashTable( char *lpszString )  {      const unsigned long HASH_OFFSET = 0, HASH_A = 1, HASH_B = 2;      unsigned long nHash = HashString(lpszString, HASH_OFFSET);      unsigned long nHashA = HashString(lpszString, HASH_A);      unsigned long nHashB = HashString(lpszString, HASH_B);      unsigned long nHashStart = nHash % m_tablelength,          nHashPos = nHashStart;        while ( m_HashIndexTable[nHashPos].bExists)      {           nHashPos = (nHashPos + 1) % m_tablelength;          if (nHashPos == nHashStart)           {    #if DEBUGTEST              testid = -1;  #endif                return false;           }      }      m_HashIndexTable[nHashPos].bExists = true;      m_HashIndexTable[nHashPos].nHashA = nHashA;      m_HashIndexTable[nHashPos].nHashB = nHashB;      strcpy( m_HashIndexTable[nHashPos].test_filename, lpszString );    #if DEBUGTEST      testid = nHashPos;  #endif        return true;  }    //////////////////////////////////////////////////////////////////////////  // 取得哈希索引表长  unsigned long CHashAlgo::GetTableLength(void)  {      return m_tablelength;  }    //////////////////////////////////////////////////////////////////////////  // 设置哈希索引表长  void CHashAlgo::SetTableLength( const unsigned long nLength )  {      m_tablelength = nLength;      return;  }

三、测试主文件

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////  // Name:        DebugMain.cpp  // Purpose:     测试Hash算法封装的类，完成索引表的填充和查找功能的测试。  // Author:      陈相礼  // Modified by:  // Created:     07/30/09  // RCS-ID:      $Id: treetest.h 43021 2009-07-30 16:36:51Z VZ $  // Copyright:   (C) Copyright 2009, TSong Corporation, All Rights Reserved.  // Licence:       /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////    //////////////////////////////////////////////////////////////////////////  // 测试参数设定宏  #define TESTNUM 32    #include <iostream>  #include <fstream>  #include "HashAlgo.h"    using namespace std;    //////////////////////////////////////////////////////////////////////////  // 测试主函数开始  int main( int argc, char **argv )  {      CHashAlgo hash_test( TESTNUM );        cout << "取得初始化散列索引表长为：" << hash_test.GetTableLength() << endl;        bool is_success = hash_test.SetHashTable( "test" );      if ( is_success )      {          cout << "散列结果一：成功！" << endl;      }      else      {          cout << "散列结果一：失败！" << endl;      }            is_success = hash_test.SetHashTable( "测试" );      if ( is_success )      {          cout << "散列结果二：成功！" << endl;      }      else      {          cout << "散列结果二：失败！" << endl;      }        long pos = hash_test.GetHashTablePos( "test" );      cout << "查找测试字符串：/"test/" 的散列位置：" << pos << endl;      pos = hash_test.GetHashTablePos( "测试" );      cout << "查找测试字符串：“测试” 的散列位置：" << pos << endl;        //////////////////////////////////////////////////////////////////////////      // 散列测试      for ( int i = 0; i < TESTNUM; i++ )      {          char buff[32];          sprintf(buff, "abcdefg%d.", i);          is_success = hash_test.SetHashTable(buff);          is_success ? cout << buff << "散列结果：成功！位置：" << hash_test.testid << endl : cout << buff << "散列结果：失败！" << endl;            }      system( "pause" );      //////////////////////////////////////////////////////////////////////////      // 查找测试      for ( int i = 0; i < TESTNUM; i++ )      {          char buff[32];          sprintf(buff, "abcdefg%d.", i);          pos = hash_test.GetHashTablePos( buff );          pos != -1 ?  cout << "查找测试字符串："<< buff <<" 的散列位置：" << pos << endl : cout << buff << "存在冲突！" << endl;         }        system( "pause" );      return 0;  }