2015-07-21 101 views
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通常說,在哈希表中插入和查找字符串是O(1)。但是,如何創建一個字符串的哈希鍵?爲什麼它不是O(L),字符串的長度? 對我來說很清楚,爲什麼整數是O(1),但不適用於字符串。在哈希表中創建字符串哈希值的時間複雜度

請注意,我明白了爲什麼一般情況下,插入到散列表中是O(1),但在將散列插入到表中之前,我感到困惑。

在Java中的hashTable和C++中的unordered_map之間如何產生字符串哈希鍵之間有什麼區別?

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爲什麼你關心字符串的長度,但忽略整數中的位數? – Matt

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啊,即使沒有任何上下文,具有普遍意義的神奇的「O(1)」。 –

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@Matt,因爲當數字可以放入32位或64位時,大部分操作都可以由CPU在O(1)中完成。 另外,大部分時間我們都有很長的字符串,而不是大整數。 (特別是在編程競賽中!) – MehrdadAP

回答

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在散列表中插入等是O(1),這意味着它在表中的元素數中是不變的。

在此上下文中的「O(1)」沒有聲明您可以計算散列的速度有多快。如果努力以某種方式增長,那就是這樣。然而,我發現像樣的(即「適合這個應用程序」)散列函數的複雜度不太可能比散列對象的「大小」(即我們的字符串示例中的長度)中的線性更差。

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那麼,有沒有什麼辦法可以實現C++和Java中哈希的快速計算?理論上(以及編程競賽和麪試問題!),它可以在分析算法的時間複雜性方面發揮重要作用。 – MehrdadAP

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@MehrdadAP至少在C++中,不是不看哈希函數的實現。然而,我期望每一個合理的散列函數都會在它的散列對象的「長度」或「大小」(無論對於你正在哈希的對象是什麼意思)中具有線性複雜度。儘管我可以想象出現某些情況,出於某種原因,「較慢」的哈希值具有優勢。 –

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@MehrdadAP不能用C++說話,但Java哈希值是O(N),N取決於字符串的大小。在大多數情況下,C++不存在散列。例如,std :: map通常是一棵紅黑樹。 – user4581301

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通常說,在散列表中插入和查找字符串是O(1)。但是,如何創建一個字符串的哈希鍵?爲什麼它不是O(L),字符串的長度?對我來說很清楚,爲什麼整數是O(1),但不適用於字符串。

O(1)通常引用表示時間不隨容器中元素的數量增長。正如你所說,時間以產生一個字符串的哈希值本身並沒有爲O(1)在串的長度- 儘管對於一些實現,它是:例如微軟的C++ std::hash<std::string>有:

  size_t _Val = 2166136261U; 
      size_t _First = 0; 
      size_t _Last = _Keyval.size(); 
      size_t _Stride = 1 + _Last/10; 

      if (_Stride < _Last) 
        _Last -= _Stride; 
      for(; _First < _Last; _First += _Stride) 
        _Val = 16777619U * _Val^(size_t)_Keyval[_First]; 
      return (_Val); 

_Stride是字符串長度的十分之一,所以一個固定的字符數量將會被合併在散列值中。這樣的散列函數是字符串的長度爲O(1)

GCC的C++標準庫採用不同的方法:在V4.7.2至少,它通過_Hash_impl支持類爲static非成員函數_Hash_bytes,它不包含每一個字節雜音哈希召喚。因此,GCC的hash<std::string>是字符串的長度爲O(N)

  • GCC的更高的碰撞最小化prioritorisation也是在其使用水桶的素數爲std::unordered_setstd::unordered_map,其中MS的實現沒有做明顯的 - 至少直到VS2013/VC12;總而言之,對於不易發生碰撞的鍵,MS的方法將更輕/更快,但是否則會更快更惡劣地降級。

而且是有間如何散列密鑰串被在C++ java和unordered_map Hashtable的產生的任何差?

C++標準沒有規定字符串是如何散列的 - 它留給個別的編譯器實現。因此,不同的編譯器會遇到不同的妥協 - 甚至是同一編譯器的不同版本。

文檔大衛·佩雷斯·卡布雷拉的答案的鏈接解釋在Java中hashCode功能:

返回的哈希碼此字符串。爲字符串對象的哈希碼是使用int算術,其中s[i]是字符串的i字符計算爲

s[0]*31^(n-1) + s[1]*31^(n-2) + ... + s[n-1] 

n是串的長度,及^表示求冪。 (空字符串的散列值爲零)

這很明顯是字符串長度的O(N)。