哈希算法的学习

哈希算法

1.哈希算法将任意长度的二进制值映射为较短的固定长度的二进制值，这个小的二进制值称为哈希值。
2.哈希值是一段数据唯一且极其紧凑的数值表示形式。如果散列一段明文而且哪怕只更改该段落的一个字母，随后的哈希都将产生不同的值。
3.要找到散列为同一个值的两个不同的输入，在计算上是不可能的，所以数据的哈希值可以检验数据的完整性。一般用于快速查找和加密算法。

哈希表

1.哈希表是根据设定的哈希函数H(key)和处理冲突方法将一组关键字映射到一个有限的地址区间上，并以关键字在地址区间中的象作为记录在表中的存储位置，这种表称为哈希表或散列，所得存储位置称为哈希地址或散列地址。作为线性数据结构与表格和队列等相比，哈希表无疑是查找速度比较快的一种。
2.通过将单向数学函数（有时称为“哈希算法”）应用到任意数量的数据所得到的固定大小的结果。如果输入数据中有变化，则哈希也会发生变化。哈希可用于许多操作，包括身份验证和数字签名。也称为“消息摘要”。
3.简单解释：哈希(Hash)算法,即散列函数。它是一种单向密码体制,即它是一个从明文到密文的不可逆的映射,只有加密过程,没有解密过程。同时,哈希函数可以将任意长度的输入经过变化以后得到固定长度的输出。哈希函数的这种单向特征和输出数据长度固定的特征使得它可以生成消息或者数据。

class GeneralHashFunctionLibrary{/*RSHash*/    public long RSHash(String str)    {        int b = 378551;        int a = 63689;        long hash = 0;        for(int i = 0; i < str.length(); i++)        {            hash = hash * a + str.charAt(i);            a = a * b;         }         return hash;     }    /*JSHash*/    public long JSHash(String str)    {        long hash = 1315423911;        for(int i = 0; i < str.length(); i++)            hash ^= ((hash << 5) + str.charAt(i) + (hash >> 2));        return hash;    }    /*PJWHash*/    public long PJWHash(String str)    {        long BitsInUnsignedInt = (long)(4 * 8);        long ThreeQuarters = (long)((BitsInUnsignedInt * 3) / 4);        long OneEighth = (long)(BitsInUnsignedInt / 8);        long HighBits = (long)(0xFFFFFFFF)<<(BitsInUnsignedInt-OneEighth);        long hash = 0;        long test = 0;        for(int i = 0; i < str.length(); i++)        {            hash = (hash << OneEighth) + str.charAt(i);            if((test = hash & HighBits) != 0)                hash = ((hash ^ (test >> ThreeQuarters)) & (~HighBits));        }        return hash;    }    /*ELFHash*/    public long ELFHash(String str)    {        long hash = 0;        long x = 0;        for(int i = 0; i < str.length(); i++)        {            hash = (hash << 4) + str.charAt(i);            if(( x = hash & 0xF0000000L) != 0)            hash ^= ( x >> 24);            hash &= ~x;        }        return hash;    }    /*BKDRHash*/    public long BKDRHash(String str)    {        long seed = 131;//31131131313131131313etc..        long hash = 0;        for(int i = 0; i < str.length(); i++)        hash = (hash * seed) + str.charAt(i);        return hash;    }    /*SDBMHash*/    public long SDBMHash(String str)    {        long hash = 0;        for(int i = 0; i < str.length(); i++)        hash = str.charAt(i) + (hash << 6) + (hash << 16) - hash;        return hash;    }    /*DJBHash*/    public long DJBHash(String str)    {        long hash = 5381;        for(int i = 0; i < str.length(); i++)        hash = ((hash << 5) + hash) + str.charAt(i);        return hash;    }    /*DEKHash*/    public long DEKHash(String str)    {        long hash = str.length();        for(int i = 0; i < str.length(); i++)            hash = ((hash << 5) ^ (hash >> 27)) ^ str.charAt(i);        return hash;    }    /*BPHash*/    public long BPHash(String str)    {        long hash=0;        for(int i = 0;i < str.length(); i++)        hash = hash << 7 ^ str.charAt(i);        return hash;    }    /*FNVHash*/    public long FNVHash(String str)    {        long fnv_prime = 0x811C9DC5;        long hash = 0;        for(int i = 0; i < str.length(); i++)     {        hash *= fnv_prime;        hash ^= str.charAt(i);    }        return hash;    }    /*APHash*/    long APHash(String str)    {        long hash = 0xAAAAAAAA;        for(int i = 0; i < str.length(); i++)        {            if((i & 1) == 0)                hash ^=((hash << 7) ^ str.charAt(i) ^ (hash >> 3));            else                hash ^= (~((hash << 11) ^ str.charAt(i) ^ (hash >> 5)));        }        return hash;    }}

数组和链表

数据结构中有数组和链表来实现对数据的存储，但这两者基本上是两个极端。
数组存储区间是连续的，占用内存严重，故空间复杂的很大。但数组的二分时间复杂度小，为O(1)；数组的特点是：寻址容易，插入和删除困难；
链表存储区间离散，占用内存比较宽松，故空间复杂度很小，但时间复杂度很大，达O（N）。链表的特点是：寻址困难，插入和删除容易。