各种字符串Hash函数比较

各种字符串Hash函数比较

常用的字符串Hash函数还有ELFHash，APHash等等，都是十分简单有效的方法。这些函数使用位运算使得每一个字符都对最后的函数值产生影响。另外还有以MD5和SHA1为代表的杂凑函数，这些函数几乎不可能找到碰撞。

常用字符串哈希函数有BKDRHash，APHash，DJBHash，JSHash，RSHash，SDBMHash，PJWHash，ELFHash等等。对于以上几种哈希函数，我对其进行了一个小小的评测。

Hash函数	数据1	数据2	数据3	数据4	数据1得分	数据2得分	数据3得分	数据4得分	平均分
BKDRHash	2	0	4774	481	96.55	100	90.95	82.05	92.64
APHash	2	3	4754	493	96.55	88.46	100	51.28	86.28
DJBHash	2	2	4975	474	96.55	92.31	0	100	83.43
JSHash	1	4	4761	506	100	84.62	96.83	17.95	81.94
RSHash	1	0	4861	505	100	100	51.58	20.51	75.96
SDBMHash	3	2	4849	504	93.1	92.31	57.01	23.08	72.41
PJWHash	30	26	4878	513	0	0	43.89	0	21.95
ELFHash	30	26	4878	513	0	0	43.89	0	21.95

其中数据1为100000个字母和数字组成的随机串哈希冲突个数。数据2为100000个有意义的英文句子哈希冲突个数。数据3为数据1的哈希值与1000003(大素数)求模后存储到线性表中冲突的个数。数据4为数据1的哈希值与10000019(更大素数)求模后存储到线性表中冲突的个数。

经过比较，得出以上平均得分。平均数为平方平均数。可以发现，BKDRHash无论是在实际效果还是编码实现中，效果都是最突出的。APHash也是较为优秀的算法。DJBHash,JSHash,RSHash与SDBMHash各有千秋。PJWHash与ELFHash效果最差，但得分相似，其算法本质是相似的。

在信息修竞赛中，要本着易于编码调试的原则，个人认为BKDRHash是最适合记忆和使用的。

BYVoid原创，欢迎建议、交流、批评和指正。

附：各种哈希函数的C语言程序代码

   
   
   
   

    
    
    
    
    unsigned 
    
    
    
    int
    
    
    
     SDBMHash(
    
    
    
    char
    
    
    
     
    
    
    
    *
    
    
    
    str)
{
    unsigned 
    
    
    
    int
    
    
    
     hash 
    
    
    
    =
    
    
    
     
    
    
    
    0
    
    
    
    ;

    
    
    
    
    while
    
    
    
     (
    
    
    
    *
    
    
    
    str)
    {
        
    
    
    
    //
    
    
    
     equivalent to: hash = 65599*hash + (*str++);
    
    
    
    

    
    
    
            hash 
    
    
    
    =
    
    
    
     (
    
    
    
    *
    
    
    
    str
    
    
    
    ++
    
    
    
    ) 
    
    
    
    +
    
    
    
     (hash 
    
    
    
    <<
    
    
    
     
    
    
    
    6
    
    
    
    ) 
    
    
    
    +
    
    
    
     (hash 
    
    
    
    <<
    
    
    
     
    
    
    
    16
    
    
    
    ) 
    
    
    
    -
    
    
    
     hash;
    }

    
    
    
    
    return
    
    
    
     (hash 
    
    
    
    &
    
    
    
     
    
    
    
    0x7FFFFFFF
    
    
    
    );
}


    
    
    
    //
    
    
    
     RS Hash Function
    
    
    
    

    
    
    
    unsigned 
    
    
    
    int
    
    
    
     RSHash(
    
    
    
    char
    
    
    
     
    
    
    
    *
    
    
    
    str)
{
    unsigned 
    
    
    
    int
    
    
    
     b 
    
    
    
    =
    
    
    
     
    
    
    
    378551
    
    
    
    ;
    unsigned 
    
    
    
    int
    
    
    
     a 
    
    
    
    =
    
    
    
     
    
    
    
    63689
    
    
    
    ;
    unsigned 
    
    
    
    int
    
    
    
     hash 
    
    
    
    =
    
    
    
     
    
    
    
    0
    
    
    
    ;

    
    
    
    
    while
    
    
    
     (
    
    
    
    *
    
    
    
    str)
    {
        hash 
    
    
    
    =
    
    
    
     hash 
    
    
    
    *
    
    
    
     a 
    
    
    
    +
    
    
    
     (
    
    
    
    *
    
    
    
    str
    
    
    
    ++
    
    
    
    );
        a 
    
    
    
    *=
    
    
    
     b;
    }

    
    
    
    
    return
    
    
    
     (hash 
    
    
    
    &
    
    
    
     
    
    
    
    0x7FFFFFFF
    
    
    
    );
}


    
    
    
    //
    
    
    
     JS Hash Function
    
    
    
    

    
    
    
    unsigned 
    
    
    
    int
    
    
    
     JSHash(
    
    
    
    char
    
    
    
     
    
    
    
    *
    
    
    
    str)
{
    unsigned 
    
    
    
    int
    
    
    
     hash 
    
    
    
    =
    
    
    
     
    
    
    
    1315423911
    
    
    
    ;

    
    
    
    
    while
    
    
    
     (
    
    
    
    *
    
    
    
    str)
    {
        hash 
    
    
    
    ^=
    
    
    
     ((hash 
    
    
    
    <<
    
    
    
     
    
    
    
    5
    
    
    
    ) 
    
    
    
    +
    
    
    
     (
    
    
    
    *
    
    
    
    str
    
    
    
    ++
    
    
    
    ) 
    
    
    
    +
    
    
    
     (hash 
    
    
    
    >>
    
    
    
     
    
    
    
    2
    
    
    
    ));
    }

    
    
    
    
    return
    
    
    
     (hash 
    
    
    
    &
    
    
    
     
    
    
    
    0x7FFFFFFF
    
    
    
    );
}


    
    
    
    //
    
    
    
     P. J. Weinberger Hash Function
    
    
    
    

    
    
    
    unsigned 
    
    
    
    int
    
    
    
     PJWHash(
    
    
    
    char
    
    
    
     
    
    
    
    *
    
    
    
    str)
{
    unsigned 
    
    
    
    int
    
    
    
     BitsInUnignedInt 
    
    
    
    =
    
    
    
     (unsigned 
    
    
    
    int
    
    
    
    )(
    
    
    
    sizeof
    
    
    
    (unsigned 
    
    
    
    int
    
    
    
    ) 
    
    
    
    *
    
    
    
     
    
    
    
    8
    
    
    
    );
    unsigned 
    
    
    
    int
    
    
    
     ThreeQuarters    
    
    
    
    =
    
    
    
     (unsigned 
    
    
    
    int
    
    
    
    )((BitsInUnignedInt  
    
    
    
    *
    
    
    
     
    
    
    
    3
    
    
    
    ) 
    
    
    
    /
    
    
    
     
    
    
    
    4
    
    
    
    );
    unsigned 
    
    
    
    int
    
    
    
     OneEighth        
    
    
    
    =
    
    
    
     (unsigned 
    
    
    
    int
    
    
    
    )(BitsInUnignedInt 
    
    
    
    /
    
    
    
     
    
    
    
    8
    
    
    
    );
    unsigned 
    
    
    
    int
    
    
    
     HighBits         
    
    
    
    =
    
    
    
     (unsigned 
    
    
    
    int
    
    
    
    )(
    
    
    
    0xFFFFFFFF
    
    
    
    ) 
    
    
    
    <<
    
    
    
     (BitsInUnignedInt 
    
    
    
    -
    
    
    
     OneEighth);
    unsigned 
    
    
    
    int
    
    
    
     hash             
    
    
    
    =
    
    
    
     
    
    
    
    0
    
    
    
    ;
    unsigned 
    
    
    
    int
    
    
    
     test             
    
    
    
    =
    
    
    
     
    
    
    
    0
    
    
    
    ;

    
    
    
    
    while
    
    
    
     (
    
    
    
    *
    
    
    
    str)
    {
        hash 
    
    
    
    =
    
    
    
     (hash 
    
    
    
    <<
    
    
    
     OneEighth) 
    
    
    
    +
    
    
    
     (
    
    
    
    *
    
    
    
    str
    
    
    
    ++
    
    
    
    );
        
    
    
    
    if
    
    
    
     ((test 
    
    
    
    =
    
    
    
     hash 
    
    
    
    &
    
    
    
     HighBits) 
    
    
    
    !=
    
    
    
     
    
    
    
    0
    
    
    
    )
        {
            hash 
    
    
    
    =
    
    
    
     ((hash 
    
    
    
    ^
    
    
    
     (test 
    
    
    
    >>
    
    
    
     ThreeQuarters)) 
    
    
    
    &
    
    
    
     (
    
    
    
    ~
    
    
    
    HighBits));
        }
    }

    
    
    
    
    return
    
    
    
     (hash 
    
    
    
    &
    
    
    
     
    
    
    
    0x7FFFFFFF
    
    
    
    );
}


    
    
    
    //
    
    
    
     ELF Hash Function
    
    
    
    

    
    
    
    unsigned 
    
    
    
    int
    
    
    
     ELFHash(
    
    
    
    char
    
    
    
     
    
    
    
    *
    
    
    
    str)
{
    unsigned 
    
    
    
    int
    
    
    
     hash 
    
    
    
    =
    
    
    
     
    
    
    
    0
    
    
    
    ;
    unsigned 
    
    
    
    int
    
    
    
     x    
    
    
    
    =
    
    
    
     
    
    
    
    0
    
    
    
    ;

    
    
    
    
    while
    
    
    
     (
    
    
    
    *
    
    
    
    str)
    {
        hash 
    
    
    
    =
    
    
    
     (hash 
    
    
    
    <<
    
    
    
     
    
    
    
    4
    
    
    
    ) 
    
    
    
    +
    
    
    
     (
    
    
    
    *
    
    
    
    str
    
    
    
    ++
    
    
    
    );
        
    
    
    
    if
    
    
    
     ((x 
    
    
    
    =
    
    
    
     hash 
    
    
    
    &
    
    
    
     
    
    
    
    0xF0000000L
    
    
    
    ) 
    
    
    
    !=
    
    
    
     
    
    
    
    0
    
    
    
    )
        {
            hash 
    
    
    
    ^=
    
    
    
     (x 
    
    
    
    >>
    
    
    
     
    
    
    
    24
    
    
    
    );
            hash 
    
    
    
    &=
    
    
    
     
    
    
    
    ~
    
    
    
    x;
        }
    }

    
    
    
    
    return
    
    
    
     (hash 
    
    
    
    &
    
    
    
     
    
    
    
    0x7FFFFFFF
    
    
    
    );
}


    
    
    
    //
    
    
    
     BKDR Hash Function
    
    
    
    

    
    
    
    unsigned 
    
    
    
    int
    
    
    
     BKDRHash(
    
    
    
    char
    
    
    
     
    
    
    
    *
    
    
    
    str)
{
    unsigned 
    
    
    
    int
    
    
    
     seed 
    
    
    
    =
    
    
    
     
    
    
    
    131
    
    
    
    ; 
    
    
    
    //
    
    
    
     31 131 1313 13131 131313 etc..
    
    
    
    

    
    
    
        unsigned 
    
    
    
    int
    
    
    
     hash 
    
    
    
    =
    
    
    
     
    
    
    
    0
    
    
    
    ;

    
    
    
    
    while
    
    
    
     (
    
    
    
    *
    
    
    
    str)
    {
        hash 
    
    
    
    =
    
    
    
     hash 
    
    
    
    *
    
    
    
     seed 
    
    
    
    +
    
    
    
     (
    
    
    
    *
    
    
    
    str
    
    
    
    ++
    
    
    
    );
    }

    
    
    
    
    return
    
    
    
     (hash 
    
    
    
    &
    
    
    
     
    
    
    
    0x7FFFFFFF
    
    
    
    );
}


    
    
    
    //
    
    
    
     DJB Hash Function
    
    
    
    

    
    
    
    unsigned 
    
    
    
    int
    
    
    
     DJBHash(
    
    
    
    char
    
    
    
     
    
    
    
    *
    
    
    
    str)
{
    unsigned 
    
    
    
    int
    
    
    
     hash 
    
    
    
    =
    
    
    
     
    
    
    
    5381
    
    
    
    ;

    
    
    
    
    while
    
    
    
     (
    
    
    
    *
    
    
    
    str)
    {
        hash 
    
    
    
    +=
    
    
    
     (hash 
    
    
    
    <<
    
    
    
     
    
    
    
    5
    
    
    
    ) 
    
    
    
    +
    
    
    
     (
    
    
    
    *
    
    
    
    str
    
    
    
    ++
    
    
    
    );
    }

    
    
    
    
    return
    
    
    
     (hash 
    
    
    
    &
    
    
    
     
    
    
    
    0x7FFFFFFF
    
    
    
    );
}


    
    
    
    //
    
    
    
     AP Hash Function
    
    
    
    

    
    
    
    unsigned 
    
    
    
    int
    
    
    
     APHash(
    
    
    
    char
    
    
    
     
    
    
    
    *
    
    
    
    str)
{
    unsigned 
    
    
    
    int
    
    
    
     hash 
    
    
    
    =
    
    
    
     
    
    
    
    0
    
    
    
    ;
    
    
    
    
    int
    
    
    
     i;

    
    
    
    
    for
    
    
    
     (i
    
    
    
    =
    
    
    
    0
    
    
    
    ; 
    
    
    
    *
    
    
    
    str; i
    
    
    
    ++
    
    
    
    )
    {
        
    
    
    
    if
    
    
    
     ((i 
    
    
    
    &
    
    
    
     
    
    
    
    1
    
    
    
    ) 
    
    
    
    ==
    
    
    
     
    
    
    
    0
    
    
    
    )
        {
            hash 
    
    
    
    ^=
    
    
    
     ((hash 
    
    
    
    <<
    
    
    
     
    
    
    
    7
    
    
    
    ) 
    
    
    
    ^
    
    
    
     (
    
    
    
    *
    
    
    
    str
    
    
    
    ++
    
    
    
    ) 
    
    
    
    ^
    
    
    
     (hash 
    
    
    
    >>
    
    
    
     
    
    
    
    3
    
    
    
    ));
        }
        
    
    
    
    else
    
    
    
    
        {
            hash 
    
    
    
    ^=
    
    
    
     (
    
    
    
    ~
    
    
    
    ((hash 
    
    
    
    <<
    
    
    
     
    
    
    
    11
    
    
    
    ) 
    
    
    
    ^
    
    
    
     (
    
    
    
    *
    
    
    
    str
    
    
    
    ++
    
    
    
    ) 
    
    
    
    ^
    
    
    
     (hash 
    
    
    
    >>
    
    
    
     
    
    
    
    5
    
    
    
    )));
        }
    }

    
    
    
    
    return
    
    
    
     (hash 
    
    
    
    &
    
    
    
     
    
    
    
    0x7FFFFFFF
    
    
    
    );
}