常用的字符串哈希函数

1、简介

本文将介绍什么是字符串哈希函数，字符串哈希函数常见用法，以及字符串哈希函数的实现原理和常用算法。

2、概念

哈希之所以广泛存在，是因为它能在绝大多数情况下可以在O(1)的时间复杂度中完成元素的查找。它的核心是数组，如果输入是一个自然数，那么当然可以在常数时间内搜索到自然数所对应的数组元素了。但在工程实践中，要查找的关键字往往都不是自然数，即使是自然数也有可能是很大的值。因此，只要我们提前把关键字转换为在固定较小范围内的自然数，就可以实现常数时间的查找。那么问题来了，如何实现该转换关系呢？这就是哈希函数所要完成的工作。

哈希函数：又称散列函数，是把一段有限二进制串（字符串，整数等）转换为自然数的一种函数。
哈希值：哈希函数输出的最终结果。
字符串哈希函数：输入是字符串的哈希函数。

既然是函数，就有可能出现多对一的情况（多个输入对应同一个哈希值），这种情况称为冲突。没有冲突的哈希函数称为完全哈希函数，但这种函数只在理论分析中出现。为了保证每一个元素对应不同的存储地址，可使用以下两类方法：
链接法：数组元素存储指向链表的指针，链表的每个元素都可以存储一个输入的元素。
开放地址法：所有的元素都存放在散列表中，它不用指针，是计算出要存取的槽序列。

使用哈希函数得到哈希值只是Hash算法的第一步，此外一般还需要进行高位运算和取模运算。

3、常见方法

评价hash函数性能的一个重要指标就是冲突，在相关资源允许的条件下冲突越少hash函数的性能越好。显然，对于字符串哈希函数，尽可能使每个字符都影响哈希值可以减少冲突。目前常见的字符串hash算法有BKDRHash，APHash