hashcode及为什么选31

最新推荐文章于 2024-07-30 16:34:31 发布

h_lizeming

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分类专栏： Java集合之旅

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/HNUST_LIZEMING/article/details/88709589

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Object内还有一个hashcode方法，留给子类实现的，但是本身Object的hashcode方法也是可以返回一串hash值的，但是是基于C++写的，本人表示看不懂~~。

贴几个博客留待研究吧，表示确实不清楚是怎么得到，需要去研究C++去了。暂时读不懂.

http://blog.youkuaiyun.com/luanlouis/article/details/41547649

http://blog.youkuaiyun.com/cor_twi/article/details/46554641

因此本篇其实是借由Object去研究一些常见类的hashcode实现。

1. 首先来看String的，

其实对于String来说的话，应该有一篇单独的文章去研究其内部的方法的，但是就先来看看吧。

value数组就是你String给的值，底层是放在一个数组内的至于hash值，是一个int类型的变量。

private final char value[];
/** Cache the hash code for the string */
private int hash; // Default to 0

public int hashCode() {
int h = hash;
if (h == 0 && value.length > 0) {
char val[] = value;

for (int i = 0; i < value.length; i++) {
h = 31 * h + val[i];
}
hash = h;
}
return h;
}
hashcode内最主要的方法就是 h = 31 * h + val[i]。

//Test str
String str = "abcd";

//默认值
h = 0;
value.legth = 4;

val[a];val[b];val[c];val[d];

//进入循环
i=0;
h = 31 * 0 + a = a;

i=1;
h = 31 * (31 * 0 + a) + b = 31 * a + b

i=2;
h = 31 * (31 * (31 * 0 + a) + b) + c = 31 * 31 * a + 31 * b + c

i=3;
h = 31 * (31 * (31 * (31 * 0 + a) + b) + c) + d = 31 * 31 * 31 * a + 31 * 31 * b + 31 * c + d

可以发现：
h = 31^(n-1) * val[0] + 31^(n-2) * val[1] + 31^(n-3) * val[2] + ....+val[n-1]

其实上过学的人都能总结出这个公式，但是这个公式是什么意思，肯定是参考的某些算法实现的吧，不然依据呢？比如，为什么系数是31。我肯定是不知道为什么的了，百度看看吧，学习学习。
可以参考这个帖子： http://www.it165.net/pro/html/201410/24949.html

这个算法叫BKDRhash算法；顺便学习一下，看看这个算法做了什么。具体不想再去搬运工了。

重点看它分析为什么取偶数是不行的，选择31的原因我看后觉得因为它是素数，被舍弃的只是偶数部分，但是文章里分析的 “1”那一部分不参与运算的，其次 31(11111)占5bits，很小。

另外，联系到hashmap上我们可以知道，其实得到了这个hash值，并不是直接去使用的，而是再去把它和数组做取余操作，得到最后真正的地址。那么即使发生碰撞了，也不要紧，可以采用链表法解决冲突。

另外装载因子= 添加的记录数 / hash表的大小，默认选择 0.75 就是想不至于因子太小而造成资源浪费。

hash分布

2. Integer 的hashcode

public int hashCode() {
return value;
}
为什么只返回 value值就作为 hash值啊。

3. Long 的hashcode

public int hashCode() {
return (int)(value ^ (value >>> 32));
}

无符号右移32位然后做异或操作。

所以SUM(ahijklmn)等于SUM(bhijklmn)，这就是为什么” hijklmn”不变时，不管前面是什么字符串都会被舍弃，得到一样的字符串。这里用的是32=2^5，只要你用2^n，n不管为多少都不行，都会因为字符串的长度达到一定值而造成前面的被舍弃，造成一直碰撞。

c. 取奇数（大于1）

假如我们取9=2^3+1，9^2=81=80+1，9^3=729=728+1，… ，9^n=9^n-1+1，我们知道9的幂肯定是奇数，那么9^n-1肯定为偶数，由上面的推论可知字符串达到一定的长度时，偶数系数前面的字符是可以舍弃的，可是9^n=9^n-1+1，最后的1是永远不会被舍弃的，所以每个字符都会参与运算，取大于1的奇数可行。

但是在使用bkdrhash时你会发现里面大多源码使用的都是特殊的奇数2^n-1，那是因为在CPU的运算中移位和减法比较快。