一组数字和一个特殊数字的好散列？

Question

我有整数数组，例如

[1, 3, 5], 
[7, 2, 10],
[50, 12, 10],
[20, 1, 34],

我正在尝试创建一个散列算法，给定其中一个数组将为每个数组返回一个唯一的散列，以便我可以快速查看它们是否存在于 HashMap 中。

如果两个数组包含相同的一组数字并且数组中的最后一个数字相同，则哈希应该相同。

例如

// these are the same because they contain the same numbers and have same last number (5)
Hash([3, 1, 5]) -> 5678326 
Hash([1, 3, 5]) -> 5678326

// different hash because the last number in the array is different
Hash([5, 1, 3]) -> 9877124

// different hash because different set of values
Hash([7, 1, 5]) -> 2123466

数组中的值在 0 - 100 范围内，它们都是唯一的（因此数组中不能有重复项），数组的最大大小为 100。

什么是真正好的散列算法？

Answer 1

计算输入的哈希码，就像它是一个集合一样，乘以一个素数，然后添加最后一个元素的哈希码。

沿线

new HashSet<Integer>(Arrays.asList(input)).hashCode() * 31 + input[input.length - 1]

但为了提高性能，您可能希望通过在循环中添加输入项而不是创建 HashSet 来手动执行此操作。

请注意，这不会按照您的要求“为每个 [输入] 返回一个唯一的哈希值” - 您需要 perfect hash function 来完成此操作，这可能会有点矫枉过正。

Answer 2

您描述的是一个奇怪的设置，但实现它的一种方法是使用自定义对象：

public class YourCustomObject {
    private final int[] allButLast;
    private final int last;

    public YourCustomObject(int[] value){
        this.value = value;
        this.allButLast = Arrays.copyOfRange(value, 0, value.length-1);
        Arrays.sort(allButLast);
        this.last = value[value.length-1];
    }
    private final int[] value;

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) {
            return true;
        }else if (( o instanceof YourCustomObject)) {
            YourCustomObject that = (YourCustomObject) o;
            return last == that.last && Arrays.equals(allButLast, that.allButLast);
        } else {
            return false;
        }
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(allButLast, last);
    }

    public int[] getValue() {
        return value;
    }
}

该对象的 equals/hashCode 属性依赖于任何顺序的相同数组元素，不包括最后一个元素，它必须相同。您可以将此对象用作 HashMap 中的键，它将按指定的方式工作。

另外，由于数组是可变的，我可能会在构造函数和 getter 中创建一个防御性副本。

Answer 3

不是最优化的解决方案，但它应该做你想做的：

int hash(int[] array) {
    array = array.clone();
    Arrays.sort(array, 0, array.length - 1);
    return Arrays.hashCode(array);
}

另一种选择是将元素添加到集合并调用Objects.hash(set, array[array.length - 1])。

Answer 4

如果您只需要生成一个散列来将数组存储在 Map 或 Set 的存储桶中，则无需创建自己的散列函数。 java.util.Arrays 中的那个就可以了。它们是专门为此目的而设计的。

此外，哈希码不必保证唯一——只是不太可能产生冲突。事实上，保证它们是唯一的会比偶尔的碰撞更慢地降低地图的速度。

无需重新发明轮子——只需使用java,util.Arrays.hashCode 计算数组的哈希码。