哈希表混淆 - 具有良好（例如加密）哈希函数的哈希表需要多少空间？

Question

我正在学习哈希表、哈希映射等。我刚刚用 C 语言实现了一个哈希表，操作：insert(HTable, key)、delete(HTable, key)、initialize(HTable) 和 search(HTable, key)。

我想问一些事情。由于在（正确的）哈希表中计算的哈希索引可能非常大，这是否意味着消耗的空间将像INT_MAX（当然仍然是 O(n)）或更多？我的意思是给定我们要存储在哈希表中（即插入）的输入元素，insert() 函数将调用哈希函数，然后计算要进入的元素的哈希索引。因此它将使用找到这个索引的哈希函数。

当我们使用哈希函数对元素进行操作时，哈希索引可能会变得非常大。使用适当的，例如加密散列函数，这个索引可能会变得很大（他们使用 300 位的素数 - Diffie Hellman 公钥加密等），对吧？我知道在普通散列函数中（例如初学者用来学习的琐碎函数）我们应用 mod 操作以使元素适合散列表的边界，但是这样做，也许我们限制了散列函数的潜力？

所以要将一个元素唯一地映射到哈希表，我们必须使用一个巨大的哈希表。这些加密哈希表是如何实现的？它们必须是完全安全的，对吧？甚至“cryptographichashfunction”上的 Stack Overflow 标签也表示极不可能找到将映射到同一元素的两个输入（因此发生冲突的可能性很小）。这不需要将一个巨大的数组存储在内存（或磁盘）中吗？因此，内存消耗将是巨大的。

当然，时间复杂度不是问题。我们只是看到哈希表/数组的起始地址加上索引，然后去内存中的那个地方取值（O（1）-哈希表的搜索原理）。

我是不是哪里错了？有什么我想念的吗？我希望我说清楚了。因此，总而言之，我想对此进行确认。一个好的哈希函数是否需要一个巨大的数组（哈希表）以及如此大量的内存才能正确实现？这么大的空间是合理的，还是我不太明白？谢谢。

Answer 1

一般来说，加密哈希值不用于哈希表。而是使用快速哈希。在该哈希值中，只有尽可能多的位可用于调整表的大小。如果多个键值映射到同一个索引，则这些值将存储在一个单独的结构中，可能还有其他信息可以在两者之间进行选择。

哈希输出不要求唯一；散列函数输出太大，所需的表肯定不适合内存。除此之外，加密哈希通常很慢。

加密哈希函数通常由对称分组密码中使用的操作构建而成。这意味着在大量轮次中使用混合和按位运算符。模数运算，例如用于RSA 通常不使用。

总而言之，主要是生成的索引不需要是唯一的。通常，如果一个哈希导致多个值，它们将存储在一个列表或集合中，可以按值比较键。