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雜湊算法

鎖定
雜湊(Hashing) 是電腦科學中一種對資料的處理方法,通過某種特定的函數/算法(稱為雜湊函數/算法)將要檢索的項與用來檢索的索引(稱為雜湊,或者雜湊值)關聯起來,生成一種便於搜索的數據結構(稱為雜湊表)。也譯為散列。舊譯哈希(誤以為是人名而採用了音譯)。它也常用作一種資訊安全的實作方法,由一串資料中經過雜湊算法 (Hashing algorithms) 計算出來的資料指紋 (data fingerprint),經常用來識別檔案與資料是否有被竄改,以保證檔案與資料確實是由原創者所提供。
如今,雜湊算法也被用來加密存在數據庫中的密碼 (password) 字串,由於雜湊算法所計算出來的雜湊值 (Hash Value) 具有不可逆 (無法逆向演算回原本的數值) 的性質,因此可有效的保護密碼。 [1] 
中文名
雜湊算法 [1] 
類    型
經濟術語
有時候雜湊函數是一個壓縮映像,因此不可避免會發生衝突,因此在建造hash函數的時候不僅要設定一個好的hash函數,還要設定一種處理衝突的方法,哈希造表,散列表。
1、直接定址法 :地址集合和關鍵字集合大小相同
2、數字分析法 :根據需要hash的 關鍵字的特點選擇合適hash算法,儘量尋找每個關鍵字的不同點。
3、平方取中法:取關鍵字平方之後的中間極為作為哈希地址,一個數平方之後中間幾位數字與數的每一位都相關,取得位數由表長決定。比如:表長為512,=2^9,可以取平方之後中間9位二進制數作為哈希地址。
4、摺疊法:關鍵字位數很多,而且關鍵字中每一位上的數字分佈大致均勻的時候,可以採用摺疊法得到哈希地址,
5、除留取餘法除P取餘,可以選P為質數,或者不含有小於20的質因子的合數
6、隨機數法:通常關鍵字不等的時候採用此法構造哈希函數較恰當。
實際工作中需要視不同的情況採用不同的hash函數:
1、考慮因素:計算哈希函數所需要的時間,硬件指令等因素。
2、關鍵字長度
3、哈希表大小
4、關鍵字分佈情況
5、記錄查找的頻率。(huffeman樹)
處理衝突的方法:
開放地址法:現行探測再散列,只要哈希表為填滿,總能找到一個不衝突的地址,二次探測再散列 表長為素數時才可能保證總能找到一個不衝突的地址,隨機探測再散列取決於偽隨機數列。
再哈希法:不易發生聚集,但是增加了計算的時間
鏈地址法;Chord協議中,一致性hash有應用。
對不同hash函數以及處理衝突的方法,計算了查找成功的平均長度以及不成功的平均長度。這些結果主要取決於裝填因子,裝填因子,可以將平均查找長度限定在一個範圍內。 [1] 
參考資料