算法知识——哈希算法（hash）

哈希（hash）算法

哈希算法并不是一个特定的算法而是一类算法的统称。哈希算法也叫散列算法，一般来说满足这样的关系:f(data)=key，输入任意长度的data数据，经过哈希算法处理后输出一个定长的数据key。
哈希算法最重要的两条性质，就是不可逆和无冲突。
如果是一个data数据集，经过哈希算法处理后得到key的数据集，然后将keys与原始数据进行一一映射就得到了一个哈希表。一般来说哈希表M符合M[key]=data这种形式。
哈希表的好处是当原始数据较大时，我们可以用哈希算法处理得到定长的哈希值key，那么这个key相对原始数据要小得多。我们就可以用这个较小的数据集来做索引，达到快速查找的目的。
稍微想一下就可以发现，既然输入数据不定长，而输出的哈希值却是固定长度的，这意味着哈希值是一个有限集合，而输入数据则可以是无穷多个。那么建立一对一关系明显是不现实的。所以”碰撞”(不同的输入数据对应了相同的哈希值)是必然会发生的，所以一个成熟的哈希算法会有较好的抗冲突性。同时在实现哈希表的结构时也要考虑到哈希冲突的问题。

列子：
比如这里有一万首歌，要求按照某种方式保存好。到时候给你一首新的歌（命名为X），要求你确认新的这首歌是否在那一万首歌之内。

无疑，将一万首歌一个一个比对非常慢。但如果存在一种方式，能将一万首歌的每一首的数据浓缩到一个数字（称为哈希码）中，于是得到一万个数字，那么用同样的算法计算新的歌X的编码，看看歌X的编码是否在之前那一万个数字中，就能知道歌X是否在那一万首歌中。

将一首歌的5M字节数据浓缩到一个数字中的算法就是哈希算法。
那一万首歌按照各自的编码数字从小到大排序后得到的一个表就是哈希表。

显然，由于信息量的丢失，有可能多首歌的哈希码是同一个。好的哈希算法会尽量减少这种冲突，让不同的歌