开源软件中 几种经典的Hash算法的实现

http://blog.csdn.net/perfectpdl/article/details/6864351



http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%93%88%E5%B8%8C%E8%A1%A8

http://en.wikipedia.org/wiki/Hash_table

 

 哈希算法将任意长度的二进制值映射为固定长度的较小二进制值,这个小的二进制值称为哈希值。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。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。

 

 

链表查找的时间效率为O(N),二分法为log2N,B+ Tree为log2N,但Hash链表查找的时间效率为O(1)。

设计高效算法往往需要使用Hash链表,常数级的查找速度是任何别的算法无法比拟的,Hash链表的构造和冲突的不同实现方法对效率当然有一定的影响,然 而Hash函数是Hash链表最核心的部分,下面是几款经典软件中使用到的字符串Hash函数实现,通过阅读这些代码,我们可以在Hash算法的执行效率、离散性、空间利用率等方面有比较深刻的了解。

下面分别介绍几个经典软件中出现的字符串Hash函数。

●PHP中出现的字符串Hash函数


  
  
  
  
[cpp] view plain copy print ?
  1. static unsigned long hashpjw(char *arKey, unsigned int nKeyLength)  
  2. {  
  3.       unsigned long h = 0, g;  
  4.        char *arEnd=arKey+nKeyLength;   
  5.   
  6. while (arKey < arEnd) {  
  7. h = (h << 4) + *arKey++;  
  8. if ((g = (h & 0xF0000000))) {  
  9. h = h ^ (g >> 24);  
  10. h = h ^ g;  
  11. }  
  12. }  
  13. return h;  
  14. }  

OpenSSL中出现的字符串Hash函数

  
  
  
  
[cpp] view plain copy print ?
  1. unsigned long lh_strhash(char *str)  
  2. {  
  3. int i,l;  
  4. unsigned long ret=0;  
  5. unsigned short *s;   
  6.   
  7. if (str == NULL) return(0);  
  8. l=(strlen(str)+1)/2;  
  9. s=(unsigned short *)str;   
  10.   
  11. for (i=0; i  
  12. ret^=(s[i]<<(i&0x0f));  
  13. return(ret);  
  14. }   
/* The following hash seems to work very well on normal text strings * no collisions on /usr/dict/words and it distributes on %2^n quite * well, not as good as MD5, but still good. */
[cpp] view plain copy print ?
  1. unsigned long lh_strhash(const char *c)  
  2. {  
  3. unsigned long ret=0;  
  4. long n;  
  5. unsigned long v;  
  6. int r;   
  7.   
  8. if ((c == NULL) || (*c == '\0'))  
  9. return(ret);  
  10. /* 
  11. unsigned char b[16];  
  12. MD5(c,strlen(c),b);  
  13. return(b[0]|(b[1]<<8)|(b[2]<<16)|(b[3]<<24));  
  14. */   
  15.   
  16. n=0x100;  
  17. while (*c)  
  18. {  
  19. v=n|(*c);  
  20. n+=0x100;  
  21. r= (int)((v>>2)^v)&0x0f;  
  22. ret=(ret(32-r));  
  23. ret&=0xFFFFFFFFL;  
  24. ret^=v*v;  
  25. c++;  
  26. }   
  27.   
  28. return((ret>>16)^ret);  
  29. }  

MySql中出现的字符串Hash函数

  
  
  
  
[cpp] view plain copy print ?
  1. #ifndef NEW_HASH_FUNCTION   
  2.   
  3. /* Calc hashvalue for a key */  
  4. static uint calc_hashnr(const byte *key,uint length)  
  5. {  
  6. register uint nr=1, nr2=4;   
  7.   
  8. while (length--)  
  9. {  
  10. nr^= (((nr & 63)+nr2)*((uint) (uchar) *key++))+ (nr << 8);  
  11. nr2+=3;  
  12. }   
  13.   
  14. return((uint) nr);  
  15. }   
  16.   
  17. /* Calc hashvalue for a key, case indepenently */  
  18. static uint calc_hashnr_caseup(const byte *key,uint length)  
  19. {  
  20. register uint nr=1, nr2=4;   
  21.   
  22. while (length--)  
  23. {  
  24. nr^= (((nr & 63)+nr2)*((uint) (uchar) toupper(*key++)))+ (nr << 8);  
  25. nr2+=3;  
  26. }   
  27.   
  28. return((uint) nr);  
  29. }  
  30. #else  
  31. /*   
[cpp] view plain copy print ?
  1. * Fowler/Noll/Vo hash   
  2. *   
  3. * The basis of the hash algorithm was taken from an idea sent by email to the   
  4. * IEEE Posix P1003.2 mailing list from Phong Vo ([email protected]) and   
  5. * Glenn Fowler ([email protected]). Landon Curt Noll ([email protected])   
  6. * later improved on their algorithm.   
  7. *   
  8. * The magic is in the interesting relationship between the special prime   
  9. * 16777619 (2^24 + 403) and 2^32 and 2^8.   
  10. *   
  11. * This hash produces the fewest collisions of any function that we've seen so   
  12. * far, and works well on both numbers and strings.   
  13. */  
  14. uint calc_hashnr(const byte *key, uint len)  
  15. {  
  16. const byte *end=key+len;  
  17. uint hash;   
  18.   
  19. for (hash = 0; key < end; key++)  
  20. {  
  21. hash *= 16777619;  
  22. hash ^= (uint) *(uchar*) key;  
  23. }   
  24.   
  25. return (hash);  
  26. }   
  27.   
  28. uint calc_hashnr_caseup(const byte *key, uint len)  
  29. {  
  30. const byte *end=key+len;  
  31. uint hash;   
  32.   
  33. for (hash = 0; key < end; key++)  
  34. {  
  35. hash *= 16777619;  
  36. hash ^= (uint) (uchar) toupper(*key);  
  37. }   
  38.   
  39. return (hash);  
  40. }  
  41. #endif  
Mysql中对字符串Hash函数还区分了大小写

另一个经典字符串Hash函数

  
  
  
  
[cpp] view plain copy print ?
  1. unsigned int hash(char *str)  
  2. {  
  3. register unsigned int h;  
  4. register unsigned char *p;   
  5.   
  6. for(h=0, p = (unsigned char *)str; *p ; p++)  
  7. h = 31 * h + *p;   
  8.   
  9. return h;  
  10. }  
 
asterisk 服务器

[cpp]  view plain copy print ?
  1. /*! 
  2.  * \brief Compute a hash value on a case-insensitive string 
  3.  * 
  4.  * Uses the same hash algorithm as ast_str_hash, but converts 
  5.  * all characters to lowercase prior to computing a hash. This 
  6.  * allows for easy case-insensitive lookups in a hash table. 
  7.  */  
  8. static force_inline int attribute_pure ast_str_case_hash(const char *str)  
  9. {  
  10.  int hash = 5381;  
  11.  while (*str) {  
  12.   hash = hash * 33 ^ tolower(*str++);  
  13.  }  
  14.  return abs(hash);  
  15. }  

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