字符串hash函数比较
2017-12-04 15:01
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/// @brief BKDR Hash Function /// @detail 本 算法由于在Brian Kernighan与Dennis Ritchie的《The C Programming Language》一书被展示而得 名,是一种简单快捷的hash算法,也是Java目前采用的字符串的Hash算法(累乘因子为31)。 template<class T> size_t BKDRHash(const T *str) { register size_t hash = 0; while (size_t ch = (size_t)*str++) { hash = hash * 131 + ch; // 也可以乘以31、131、1313、13131、131313.. // 有人说将乘法分解为位运算及加减法可以提高效率,如将上式表达为:hash = hash << 7 + hash << 1 + hash + ch; // 但其实在Intel平台上,CPU内部对二者的处理效率都是差不多的, // 我分别进行了100亿次的上述两种运算,发现二者时间差距基本为0(如果是Debug版,分解成位运算后的耗时还要高1/3); // 在ARM这类RISC系统上没有测试过,由于ARM内部使用Booth's Algorithm来模拟32位整数乘法运算,它的效率与乘数有关: // 当乘数8-31位都为1或0时,需要1个时钟周期 // 当乘数16-31位都为1或0时,需要2个时钟周期 // 当乘数24-31位都为1或0时,需要3个时钟周期 // 否则,需要4个时钟周期 // 因此,虽然我没有实际测试,但是我依然认为二者效率上差别不大 } return hash; } /// @brief SDBM Hash Function /// @detail 本算法是由于在开源项目SDBM(一种简单的数据库引擎)中被应用而得名,它与BKDRHash思想一致,只是种子不同而已。 template<class T> size_t SDBMHash(const T *str) { register size_t hash = 0; while (size_t ch = (size_t)*str++) { hash = 65599 * hash + ch; //hash = (size_t)ch + (hash << 6) + (hash << 16) - hash; } return hash; } /// @brief RS Hash Function /// @detail 因Robert Sedgwicks在其《Algorithms in C》一书中展示而得名。 template<class T> size_t RSHash(const T *str) { register size_t hash = 0; size_t magic = 63689; while (size_t ch = (size_t)*str++) { hash = hash * magic + ch; magic *= 378551; } return hash; } /// @brief AP Hash Function /// @detail 由Arash Partow发明的一种hash算法。 template<class T> size_t APHash(const T *str) { register size_t hash = 0; size_t ch; for (long i = 0; ch = (size_t)*str++; i++) { if ((i & 1) == 0) { hash ^= ((hash << 7) ^ ch ^ (hash >> 3)); } else { hash ^= (~((hash << 11) ^ ch ^ (hash >> 5))); } } return hash; } /// @brief JS Hash Function /// 由Justin Sobel发明的一种hash算法。 template<class T> size_t JSHash(const T *str) { if(!*str) // 这是由本人添加,以保证空字符串返回哈希值0 return 0; register size_t hash = 1315423911; while (size_t ch = (size_t)*str++) { hash ^= ((hash << 5) + ch + (hash >> 2)); } return hash; } /// @brief DEK Function /// @detail 本算法是由于Donald E. Knuth在《Art Of Computer Programming Volume 3》中展示而得名。 template<class T> size_t DEKHash(const T* str) { if(!*str) // 这是由本人添加,以保证空字符串返回哈希值0 return 0; register size_t hash = 1315423911; while (size_t ch = (size_t)*str++) { hash = ((hash << 5) ^ (hash >> 27)) ^ ch; } return hash; } /// @brief FNV Hash Function /// @detail Unix system系统中使用的一种著名hash算法,后来微软也在其hash_map中实现。 template<class T> size_t FNVHash(const T* str) { if(!*str) // 这是由本人添加,以保证空字符串返回哈希值0 return 0; register size_t hash = 2166136261; while (size_t ch = (size_t)*str++) { hash *= 16777619; hash ^= ch; } return hash; } /// @brief DJB Hash Function /// @detail 由Daniel J. Bernstein教授发明的一种hash算法。 template<class T> size_t DJBHash(const T *str) { if(!*str) // 这是由本人添加,以保证空字符串返回哈希值0 return 0; register size_t hash = 5381; while (size_t ch = (size_t)*str++) { hash += (hash << 5) + ch; } return hash; } /// @brief DJB Hash Function 2 /// @detail 由Daniel J. Bernstein 发明的另一种hash算法。 template<class T> size_t DJB2Hash(const T *str) { if(!*str) // 这是由本人添加,以保证空字符串返回哈希值0 return 0; register size_t hash = 5381; while (size_t ch = (size_t)*str++) { hash = hash * 33 ^ ch; } return hash; } /// @brief PJW Hash Function /// @detail 本算法是基于AT&T贝尔实验室的Peter J. Weinberger的论文而发明的一种hash算法。 template<class T> size_t PJWHash(const T *str) { static const size_t TotalBits = sizeof(size_t) * 8; static const size_t ThreeQuarters = (TotalBits * 3) / 4; static const size_t OneEighth = TotalBits / 8; static const size_t HighBits = ((size_t)-1) << (TotalBits - OneEighth); register size_t hash = 0; size_t magic = 0; while (size_t ch = (size_t)*str++) { hash = (hash << OneEighth) + ch; if ((magic = hash & HighBits) != 0) { hash = ((hash ^ (magic >> ThreeQuarters)) & (~HighBits)); } } return hash; } /// @brief ELF Hash Function /// @detail 由于在Unix的Extended Library Function被附带而得名的一种hash算法,它其实就是PJW Hash的变形。 template<class T> size_t ELFHash(const T *str) { static const size_t TotalBits = sizeof(size_t) * 8; static const size_t ThreeQuarters = (TotalBits * 3) / 4; static const size_t OneEighth = TotalBits / 8; static const size_t HighBits = ((size_t)-1) << (TotalBits - OneEighth); register size_t hash = 0; size_t magic = 0; while (size_t ch = (size_t)*str++) { hash = (hash << OneEighth) + ch; if ((magic = hash & HighBits) != 0) { hash ^= (magic >> ThreeQuarters); hash &= ~magic; } } return hash; }
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