出处: 是不是把第一个算法改进一下,改成逐个比较字符串的Hash值就可以了呢,答案是,远远不够,要想得到最快的算法,就不能进行逐个的比较,通常是构造一个哈希表(HashTable)来解决问题,哈希表是一个大数组,这个数组的容量根据程序的要求来定义,例如,每一个Hash值通过取模运算(mod)对应到数组中的一个位置,这样,只要比较这个字符串的哈希值对应的位置有没有被占用,就可以得到最后的结果了,想想这是什么速度?是的,是最快的O(1),现在仔细看看这个算法吧:
typedefstruct{intnHashA;intnHashB;charbExists;......}SOMESTRUCTRUE;一种可能的结构体定义?
函数三、下述函数为在Hash表中查找是否存在目标字符串,有则返回要查找字符串的Hash值,无则,return-1.
intGetHashTablePos(har*lpszString,SOMESTRUCTURE*lpTable)//lpszString要在Hash表中查找的字符串,lpTable为存储字符串Hash值的Hash表。{intnHash=HashString(lpszString);//调用上述函数二,返回要查找字符串lpszString的Hash值。intnHashPos=nHash%nTableSize;if(lpTable[nHashPos].bExists!strcmp(lpTable[nHashPos].pString,lpszString)){//如果找到的Hash值在表中存在,且要查找的字符串与表中对应位置的字符串相同,returnnHashPos;//则返回上述调用函数二后,找到的Hash值}else{return-1;}}
看到此,我想大家都在想一个很严重的问题:“如果两个字符串在哈希表中对应的位置相同怎么办?”,毕竟一个数组容量是有限的,这种可能性很大。解决该问题的方法很多,我首先想到的就是用“链表”,感谢大学里学的数据结构教会了这个百试百灵的法宝,我遇到的很多算法都可以转化成链表来解决,只要在哈希表的每个入口挂一个链表,保存所有对应的字符串就OK了。事情到此似乎有了完美的结局,如果是把问题独自交给我解决,此时我可能就要开始定义数据结构然后写代码了。
然而Blizzard的程序员使用的方法则是更精妙的方法。基本原理就是:他们在哈希表中不是用一个哈希值而是用三个哈希值来校验字符串。
MPQ使用文件名哈希表来跟踪内部的所有文件。但是这个表的格式与正常的哈希表有一些不同。首先,它没有使用哈希作为下标,把实际的文件名存储在表中用于验证,实际上它根本就没有存储文件名。而是使用了3种不同的哈希:一个用于哈希表的下标,两个用于验证。这两个验证哈希替代了实际文件名。当然了,这样仍然会出现2个不同的文件名哈希到3个同样的哈希。但是这种情况发生的概率平均是:1:,这个概率对于任何人来说应该都是足够小的。现在再回到数据结构上,Blizzard使用的哈希表没有使用链表,而采用"顺延"的方式来解决问题,看看这个算法:
函数四、lpszString为要在hash表中查找的字符串;lpTable为存储字符串hash值的hash表;nTableSize为hash表的长度:
intGetHashTablePos(char*lpszString,MPQHASHTABLE*lpTable,intnTableSize){constintHASH_OFFSET=0,HASH_A=1,HASH_B=2;intnHash=HashString(lpszString,HASH_OFFSET);intnHashA=HashString(lpszString,HASH_A);intnHashB=HashString(lpszString,HASH_B);intnHashStart=nHash%nTableSize;intnHashPos=nHashStart;while(lpTable[nHashPos].bExists){/*如果仅仅是判断在该表中时候存在这个字符串,就比较这两个hash值就可以了,不用对*结构体中的字符串进行比较。这样会加快运行的速度?减少hash表占用的空间?这种*方法一般应用在什么场合?*/if( lpTable[nHashPos].nHashA==nHashAlpTable[nHashPos].nHashB==nHashB){returnnHashPos;}else{nHashPos=(nHashPos+1)%nTableSize;}if(nHashPos==nHashStart)break;}return-1;}
上述程序解释:
1.计算出字符串的三个哈希值(一个用来确定位置,另外两个用来校验)2.察看哈希表中的这个位置3.哈希表中这个位置为空吗?如果为空,则肯定该字符串不存在,返回-1。4.如果存在,则检查其他两个哈希值是否也匹配,如果匹配,则表示找到了该字符串,返回其Hash值。5.移到下一个位置,如果已经移到了表的末尾,则反绕到表的开始位置起继续查询 6.看看是不是又回到了原来的位置,如果是,则返回没找到7.回到3
ok,这就是本文中所说的最快的Hash表算法。什么?不够快?:D。欢迎,各位批评指正。
--------------------------------------------补充1、一个简单的hash函数:
/*key为一个字符串,nTableLength为哈希表的长度*该函数得到的hash值分布比较均匀*/unsignedlonggetHashIndex(constchar*key,intnTableLength){unsignedlongnHash=0;while(*key){nHash=(nHash5)+nHash+*key++;}return(nHash%nTableLength);}
补充2、一个完整测试程序:哈希表的数组是定长的,如果太大,则浪费,如果太小,体现不出效率。合适的数组大小是哈希表的性能的关键。哈希表的尺寸最好是一个质数。当然,根据不同的数据量,会有不同的哈希表的大小。对于数据量时多时少的应用,最好的设计是使用动态可变尺寸的哈希表,那么如果你发现哈希表尺寸太小了,比如其中的元素是哈希表尺寸的2倍时,我们就需要扩大哈希表尺寸,一般是扩大一倍。
下面是哈希表尺寸大小的可能取值:
17,37,79,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
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