字符串hash

string_hash.cc

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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;
+}