FNV哈希算法【学习】
我这个人习惯现学现卖,上一篇AC自动机就是,刚才看看浏览次数七十多了(虽然写的不详细),不禁惭愧,希望对其他人能有帮助(哪怕是微乎其微的)。
最近两天在学习哈希算法,从一个英文网站上(只要不嫌麻烦的一句一句翻译英文,读起来还是很爽的)。
市面上的哈希算法应该有很多种。FNV是第一种我真正接触哈希算法,算法简单。
简单介绍一下(其实就是翻译一下,汗!):
FNV哈希函数,有三种FNV-0(已废弃),FNV-1, FNV-1a。
FNV-1和FNV-1a算法对于最终生成的哈希值(hash)有一定限制
1,hash是无符号整型
2,hash的位数(bits),应该是2的n次方(32,64,128,256,512,1024),一般32位的就够用了。
FNV-1形式:
for each octet_of_data to be hashed
hash = hash * FNV_prime
hash = hash xor octet_of_data
return hash
FNV-1a形式:
for each octet_of_data to be hashed
hash = hash xor octet_of_data
hash = hash * FNV_prime
return hash
区别是有两句操作顺序调换,产生FNV-1a的原因是,有些人使用FNV-1a代替FNV-1发现算法离散性或CPU利用效率更好(我感觉应该没什么太大差距,只是微小的)。
for each octet_of_data to be hashed 意思是对于你要算哈希值的数,它的每一个字节。
hash = hash * FNV_prime,是包含取模运算的,具体看你采用多少位的哈希函数。例如,你用32为哈希,hash = hash * FNV_prime % (2的32次方);
hash = hash xor octet_of_data,意思是把当前取来的字节和当前的hash值的第八位做抑或运算。
32 bit FNV_prime = 224 + 28 + 0x93 = 16777619
64 bit FNV_prime = 240 + 28 + 0xb3 = 1099511628211
128 bit FNV_prime = 288 + 28 + 0x3b = 309485009821345068724781371
256 bit FNV_prime = 2168 + 28 + 0x63 = 374144419156711147060143317175368453031918731002211
512 bit FNV_prime = 2344 + 28 + 0x57 =
35835915874844867368919076489095108449946327955754392558399825615420669938882575
126094039892345713852759
1024 bit FNV_prime = 2680 + 28 + 0x8d =
50164565101131186554345988110352789550307653454047907443030175238311120551081474
51509157692220295382716162651878526895249385292291816524375083746691371804094271
873160484737966720260389217684476157468082573
以上这几个数都是质数(哈希的理论基石,质数分辨定理,我理解也不深),不用管为什么,用的时候照搬就是了。
如果我想得到的哈希位数不是上面几种呢?
比如我想得到24位的哈希值,方法:取上面比24大的最小的位数,当然是32了,先算对应32位哈希值,再转换成24位的。
转换方法:32 - 24 = 8, 好了把得到的32砍成两段,高8位最和低24位。第8位与低24位中的低8位做抑或,得到的24位值是最终结果。(hash>>24) ^ (hash & 0xFFFFFF);
如果我想得到的哈希值不能用位数来表示呢?
比如想得到范围在0~9999的哈希值,方法:取上面比9999大的最小的位数,当然是32,先算对应32位哈希值,再mod(9999 +1)。简单吧!!
其实还有一种方法,可以避免上面方法出现的某些问题(映射分布有点儿不均匀,这个问题在一般情况下不用考虑,所以方法也不介绍了,有兴趣可以去网站上看看)。