常用hash函数

常用的哈希函数

通用的哈希函数库有下面这些混合了加法和一位操作的字符串哈希算法。下面的这些算法在用法和功能方面各有不同，但是都可以作为学习哈希算法的实现的例子。

1.RS

从Robert Sedgwicks的 Algorithms in C一书中得到了。已经添加了一些简单的优化的算法，以加快其散列过程。

1. public long RSHash(String str)
2. {
3. int b     = 378551;
4. int a     = 63689;
5. long hash = 0;
6. for(int i = 0; i < str.length(); i++)
7. {
8. hash = hash * a + str.charAt(i);
9. a    = a * b;
10. }
11. return hash;
12. }

2.JS

Justin Sobel写的一个位操作的哈希函数。

1. public long JSHash(String str)
2. {
3. long hash = 1315423911;
4. for(int i = 0; i < str.length(); i++)
5. {
6. hash ^= ((hash << 5) + str.charAt(i) + (hash >> 2));
7. }
8. return hash;
9. }

3.PJW

该散列算法是基于贝尔实验室的彼得J温伯格的的研究。在Compilers一书中（原则，技术和工具），建议采用这个算法的散列函数的哈希方法。

1. public long PJWHash(String str)
2. {
3. long BitsInUnsignedInt = (long)(4 * 8);
4. long ThreeQuarters     = (long)((BitsInUnsignedInt  * 3) / 4);
5. long OneEighth         = (long)(BitsInUnsignedInt / 8);
6. long HighBits          = (long)(0xFFFFFFFF) << (BitsInUnsignedInt - OneEighth);
7. long hash              = 0;
8. long test              = 0;
9. for(int i = 0; i < str.length(); i++)
10. {
11. hash = (hash << OneEighth) + str.charAt(i);
12. if((test = hash & HighBits)  != 0)
13. {
14. hash = (( hash ^ (test >> ThreeQuarters)) & (~HighBits));
15. }
16. }
17. return hash;
18. }

4.ELF

和PJW很相似，在Unix系统中使用的较多。

1. public long ELFHash(String str)
2. {
3. long hash = 0;
4. long x    = 0;
5. for(int i = 0; i < str.length(); i++)
6. {
7. hash = (hash << 4) + str.charAt(i);
8. if((x = hash & 0xF0000000L) != 0)
9. {
10. hash ^= (x >> 24);
11. }
12. hash &= ~x;
13. }
14. return hash;
15. }

5.BKDR

这个算法来自Brian Kernighan 和 Dennis Ritchie的 The C Programming Language。这是一个很简单的哈希算法,使用了一系列奇怪的数字,形式如31,3131,31...31,看上去和DJB算法很相似。(这个就是Java的字符串哈希函数)

1. public long BKDRHash(String str)
2. {
3. long seed = 131; // 31 131 1313 13131 131313 etc..
4. long hash = 0;
5. for(int i = 0; i < str.length(); i++)
6. {
7. hash = (hash * seed) + str.charAt(i);
8. }
9. return hash;
10. }

6.SDBM

这个算法在开源的SDBM中使用，似乎对很多不同类型的数据都能得到不错的分布。

1. public long SDBMHash(String str)
2. {
3. long hash = 0;
4. for(int i = 0; i < str.length(); i++)
5. {
6. hash = str.charAt(i) + (hash << 6) + (hash << 16) - hash;
7. }
8. return hash;
9. }

7.DJB

这个算法是Daniel J.Bernstein 教授发明的，是目前公布的最有效的哈希函数。

1. public long DJBHash(String str)
2. {
3. long hash = 5381;
4. for(int i = 0; i < str.length(); i++)
5. {
6. hash = ((hash << 5) + hash) + str.charAt(i);
7. }
8. return hash;
9. }

8.DEK

由伟大的Knuth在《编程的艺术 第三卷》的第六章排序和搜索中给出。

1. public long DEKHash(String str)
2. {
3. long hash = str.length();
4. for(int i = 0; i < str.length(); i++)
5. {
6. hash = ((hash << 5) ^ (hash >> 27)) ^ str.charAt(i);
7. }
8. return hash;
9. }

9.AP

这是Arash Partow贡献的一个哈希函数，继承了上面以旋转以为和加操作。代数描述：

1. public long APHash(String str)
2. {
3. long hash = 0xAAAAAAAA;
4. for(int i = 0; i < str.length(); i++)
5. {
6. if ((i & 1) == 0)
7. {
8. hash ^= ((hash << 7) ^ str.charAt(i) * (hash >> 3));
9. }
10. else
11. {
12. hash ^= (~((hash << 11) + str.charAt(i) ^ (hash >> 5)));
13. }
14. }
15. return hash;
16. }