PHP核心技術與最佳實踐之Hash演算法

php核心技術與最佳實踐之hash演算法

hash表又稱雜湊表，通過把關鍵字key對映到陣列中的乙個位置來訪問記錄，以加快查詢速度。這個對映函式稱為hash函式，存放記錄的陣列稱為hash表。

hash函式

作用是把任意長度的輸入，通過hash演算法變換成固定長度的輸出，該輸出就是hash值。這種轉換是一種壓縮對映，也就是hash值得空間通常遠小於輸入的空間，不輸入可能會雜湊成相同的輸出，而不可能從hash值來唯一的確定輸入值。

乙個好的hash函式應該滿足以下條件：每個關鍵字都可以均勻的分布到hash表任意乙個位置，並與其他已被雜湊到hash表中的關鍵字不發生衝突。這是hash函式最難實現的。

hash演算法

直接取餘法

直接取餘法比較簡單，直接用關鍵字k除以hash表的大小m取餘數，演算法如下：

h(k) = k mod m

例如：hash表的大小為m=12，所給關鍵字為k=100，則h(k) = 4.這種演算法是乙個求餘操作，速度比較快。

乘積取整法

乘積取整法首先使用關鍵字k乘以乙個常數a(0h(k) = floor (m*(ka mod 1))

其中，ka mod1表示ka的小數部分，floor是取整操作。

當關鍵字是字串的時候，就不能用上面的hash演算法。因為字串是由字元組成，所以可以把字串所有的字元的ascii碼加起來得到乙個整數，然後再按照上面的hash演算法去計算即可。

演算法如下：

function hash($key,$m));

}return $hashval % $m;

}3)

經典hash

演算法times33

unsigned int djbhash(char *str)

return (hash &0x7fffffff)

}演算法思路就是不斷乘以33，其效率和隨機性都非常好，廣泛運用於多個開源專案中，如apache、perl和php等。

hash表

hash表的時間複雜度為o(1)，hash表結構可用圖表示：

要構造乙個hash表必須建立乙個足夠大的陣列用於存放資料，另外還需要乙個hash函式把關鍵字key對映到陣列的某個位置。

hash表的實現步驟：

1) 建立乙個固定大小的陣列用於存放資料。

2) 設計hash函式。

3) 通過hash函式把關鍵字對映到陣列的某個位置，並在此位置上進行資料訪問。

使用php

實現hash表

首先建立乙個hashtable類，有兩個屬性$buckets和$size。$buckets用於儲存資料的陣列，$size用於記錄$buckets陣列大小。然後在建構函式中為$buckets陣列分配記憶體。**如下：

<?php

classhashtable

}?>

在建構函式中，為$buckets陣列分配了乙個大小為10的陣列。在這裡使用了spl擴充套件的splfixedarray陣列，不是一般的陣列(array)

這是因為splfixedarray陣列更接近於c語言的陣列，而且效率更高。在建立其陣列時需要為其提供乙個初始化的大小。

注意：要使用splfixedarray陣列必須開啟spl擴充套件。如果沒有開啟，可以使用一般的陣列代替。

接著為hash表指定乙個hash函式，為了簡單起見，這裡使用最簡單的hash演算法。也就是上面提到了把字串的所有字元加起來再取餘。**如下：

public function hashfunc($key));

}return $hashval % $this->size;

}有了hash函式，就可以實現插入和查詢方法。插入資料時，先通過hash函式計算關鍵字所在hash表的位置，然後把資料儲存到此位置即可。**如下：

public function insert($key,$val)

查詢資料方法與插入資料方法相似，先通過hash函式計算關鍵字所在hash表的位置，然後返回此位置的資料即可。**如下：

public function find($key)

至此，乙個簡單的hash表編寫完成，下面測試這個hash表。**清單如下：

<?php

$ht= new hashtable();

$ht->insert(『key1』,』value1』);

$ht->insert(『key2』,』value2』);

echo$ht ->find(『key1』);

echo$ht ->find(『key2』);

完整**：#hash.php

<?php 
class hashtable
publicfunction hashfunc($key));
}return$hashval % $this->size;
}publicfunction insert($key,$val)
publicfunction find($key)  
}$ht = newhashtable();
$ht->insert('key1','value1');
$ht->insert('key2','value2');
echo $ht->find('key1');
echo $ht->find('key2');
?>

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