【数据结构：从0到1】-15-高级哈希函数

引言

说真的，我第一次接触这些高级哈希概念时，脑子里只有三个字：啥玩意儿？今天我就用最接地气的方式，带你彻底搞懂哈希函数。

一、哈希到底在干啥？

1.1 哈希的本质就是"分桶"

想象你有一个超大的玩具箱，里面有1000个不同的玩具。现在你想快速找到“红色的小汽车”，怎么办？

原始方法查找：一个一个翻 → O(n) 慢死了！
哈希查找：把玩具分类 → 红色玩具放红桶，蓝色玩具放蓝桶...

哈希表就是干这个的：把数据分散到不同的“桶”里，找的时候直接去对应的桶里拿。

1.2 普通哈希的问题所在

# 我们先用一个简单的哈希函数为例：取余数
def simple_hash(key, table_size):
    return key % table_size

# 问题来了：如果所有key都是10的倍数呢？
keys = [10, 20, 30, 40, 50]
table_size = 5

for key in keys:
    print(f"{
     
     key} → 桶{
     
     simple_hash(key, table_size)}")
# 输出：全部进入桶0！

这就是哈希碰撞：多个数据挤进同一个桶，链表变长，查找变慢。

最坏情况：所有数据进一个桶 → 退化成链表 → O(n)

二、全域哈希

2.1 核心思想：随机应变

普通哈希的问题是：哈希函数固定，攻击者可以构造恶意数据。
全域哈希的解决方案：

不用一个哈希函数，而是准备一个函数家族
每次运行时，随机挑一个用
攻击者：你猜我今天用哪个？😏