哈希游戏数据结构 - 散列表初探
哈希游戏作为一种新兴的区块链应用,它巧妙地结合了加密技术与娱乐,为玩家提供了全新的体验。万达哈希平台凭借其独特的彩票玩法和创新的哈希算法,公平公正-方便快捷!万达哈希,哈希游戏平台,哈希娱乐,哈希游戏:散列表的实现叫做散列,是一种实现以常数级时间复杂度执行查找、插入和删除的技术;
散列值:通过散列函数对输入值(key)计算出来的结果,用来表示key的唯一性,它通常是一个长度固定的值,即无论key多大,散列值的长度都是固定的;
散列地址:通过散列值计算出来的存储位置,即存储value的位置,通常使用散列值和散列表的大小取模得到散列地址。
碰撞:也叫冲突,指两个不同的key,经过散列函数计算后得到相同的散列值;
负载系数:也叫负载因子,用来衡量散列表填充程度,通过散列表已存储的元素个数除以散列表的大小计算可得;
散列表又称哈希表,是以「key-value」形式存储数据的数据结构。可以理解为任意的key都可以唯一对应到内存中的某个地址,而这个地址就存放着value,通过key快速查找到value。也可以把散列表理解为一种高级的数组,其中key就相当于数组下标,此数组下标不但可以是整数,还可以是浮点数、字符串、结构体等,其中value就相当于数组元素值。
通过前面的数据结构学习,我们知道数组是查找容易、插入和删除困难;链表是查找困难、插入和删除容易;而散列表是集两者之大成,做到查找、插入、删除都容易的一种数据结构。
本质上来说散列表就是一个数组。虽然上面把key比作数组下标,但是key并不真的是数组下标。因此这中间就需要一个转换工具把key转换为数组下标,而这个工具就是散列函数。
如下图,展示了在散列表中如何通用key获取到value的过程。输入key4通过散列函数计算得到数组索引3,最后通过数组下标取出value4。
散列技术核心难点之一就是如何设计一个准确、快速、均匀、抗碰撞的散列函数。而一个好的散列函数对散列表是至关重要的,这影响散列表的存储和检索效率。
缺点:如果m不是质数,会增加碰撞概率,因此m最好选用质数来减少碰撞概率。
示例:假设我们有个散列表,大小为10,分别散列以下key:11,23,4,19
则最终生成的散列值分别为1、3、4、7,而这些值就可以作为散列表的索引。
原理:通过将key与一个固定常数 A(通常是黄金比例的倒数)相乘,取其乘积的小数部分,再乘以散列表的大小(通常是质数),所得结果的整数部分即为散列值;
缺点:常数A的选择对计算结果散列值影响很大,选择不好很容易增加碰撞概率;
示例:假设我们有个散列表,大小为10,常数A为0.618,分别散列以下key:11,23,4,19
则最终生成的散列值分别为7、2、4、5,而这些值就可以作为散列表的索引。
原理:使用一个初始散列值(通常是5381),然后通过对key的每一个字符的ASCII值进行逐步加权处理,最终得到散列值;
缺点:基数(33)的选择对散列性能有一定影响,虽然普遍表现良好,但并不是最佳选择;散列值的输出通常需要进行掩码操作(如 & 0xFFFFFFFF),这可能导致部分信息丢失,尤其在处理较大数据时。
除了以上三种算法还有很多其他算法,比如和DJB2算法类似的BKDR算法、PJW算法,比如还有诸如:直接定算法、数字分析算法、平方取中算法、折叠算法、随机数算法等等,这里就不一一细说了,有兴趣的可以自己研究研究。