使用除法散列意味着 h(k) = k mod m 。我读到了
m 不应该是 2 的幂。这是因为如果 m = 2^p,h 只是 k 的 p 个最低位。通常我们选择 m 为不太接近 2 的幂的素数。
有人可以用一个小例子来解释最低位的部分吗?我认为 (mod m) 所做的只是将结果包装在一个范围 m 周围。如果 m 是 2 的幂,不知何故看不到问题。
计算机中的所有数据都存储为二进制数据。二进制数以 2 为基数写入。
如果您对数据进行哈希处理,您希望创建一个易于比较的指纹。如果我们有与原始数据不完全相同的相似数据,则不应创建相同的指纹(哈希)。
猜猜如果你使用 m where 会发生什么m = 2^p (p is int >= 0)
。因为 2^7 是 2^4 的倍数,所以从 2^4 剩下的所有位都将减少为 0。你切断了部分数据。这意味着如果数据在二进制数的最左边位不同,它们将创建相同的散列。
例子:
k: 1111111111010101
m: 0000000001000000 (2^6)
k(m): 0000000000010101
现在为此做同样的事情:
k: 0000000000010101
m: 0000000001000000 (2^6)
k(m): 0000000000010101
嘿,那是同一个哈希!这正是选择远离 2^p 的数字的原因。这样,最左边的位在计算散列时确实很重要,并且两条相似的数据创建相同散列的可能性要小得多。
除法的余数可以通过重复去除除数来计算,直到要除的数小于除数。对于二进制数和二除数的幂,此减法仅影响左侧的位,使它们为 0,但保持右侧的位不变。
1110001111100001₂ 58337
- 0000000100000000₂ 2⁸
= 1110001011100001₂ 58081
___________________________
1110001011100001₂ 58081
- 0000000100000000₂ 2⁸
- 0000000100000000₂ 2⁸
...
= 0000000011100001₂ 57569
当除数不均匀时,重复删除它会影响所有低位:
1110001111100001₂ 58337
- 0000000011000011₂ 195
= 1110001100011110₂ 58142
___________________________
1110001111100001₂ 58337
- 0000000011000011₂ 195
- 0000000011000011₂ 195
...
= 0000000000100000₂ 32
请注意,除数不能被二整除就足够了,因为二的每个因子将二进制数向左移动一位数,而减法只能将数字向左移动,而不能向右移动。
除数离2的幂越远,也就是说,0和1相等的数字越多,每次减法都会影响到余数的更多数字。这意味着例如模数 78985 (10011010010001001₂) 比 65537 (10000000000000001₂) 好得多,即使它不是素数,而 65537 是。
这一切都适用于散列“差”的情况,即在所有输出位中分布不均。如果我们有一个好的散列,我们可以使用所有散列表大小,因此我们想要的除数以及任何范围缩小的方法,如fastrange。
*通常不会像这样实际计算,但结果是等价的