根据Java文档,String对象的哈希代码是这样计算的:
S [0]*31^(n-1) + S [1]*31^(n-2) +…+ s (n - 1) 使用int算术,其中s[i]是 字符串的第i个字符,n是的长度 字符串,^表示取幂。
为什么用31作为乘数?
我知道乘数应该是一个相对较大的质数。那么为什么不是29岁,37岁,甚至97岁呢?
根据Java文档,String对象的哈希代码是这样计算的:
S [0]*31^(n-1) + S [1]*31^(n-2) +…+ s (n - 1) 使用int算术,其中s[i]是 字符串的第i个字符,n是的长度 字符串,^表示取幂。
为什么用31作为乘数?
我知道乘数应该是一个相对较大的质数。那么为什么不是29岁,37岁,甚至97岁呢?
当前回答
尼尔·科菲解释了为什么在熨平偏差下使用31。
基本上,使用31可以为哈希函数提供更均匀的集位概率分布。
其他回答
事实上,37就可以了!Z:= 37 * x可计算为y:= x + 8 * x;z:= x + 4 * y。这两个步骤都对应一个LEA x86指令,所以这是非常快的。
事实上,通过设置y:= x + 8 * x,可以以同样的速度完成与更大的素数73的乘法运算;Z:= x + 8 * y。
使用73或37(而不是31)可能会更好,因为它会导致更密集的代码:两条LEA指令只占用6个字节,而move+shift+subtract(31的乘法)占用7个字节。一个可能的警告是,这里使用的3参数LEA指令在英特尔的Sandy桥架构上变慢了,延迟增加了3个周期。
而且,73是谢尔顿·库珀最喜欢的数字。
根据Joshua Bloch的《Effective Java》(这本书再怎么推荐都不为过,多亏了stackoverflow上不断的提及,我才买了这本书):
选择值31是因为它是一个奇质数。如果它是偶数并且乘法溢出,信息就会丢失,因为乘2相当于移位。使用质数的优势不太明显,但它是传统的。31的一个很好的属性是乘法可以被移位和减法代替,以获得更好的性能:31 * i == (i << 5) - i。现代虚拟机自动进行这种优化。
(摘自第3章第9项:重写equals时总是重写hashcode,第48页)
在(大多数)老式处理器上,乘以31可能相对便宜。例如,在ARM上,它只有一条指令:
RSB r1, r0, r0, ASL #5 ; r1 := - r0 + (r0<<5)
大多数其他处理器都需要单独的移位和减法指令。然而,如果你的乘数很慢,这仍然是一种胜利。现代处理器往往具有快速乘法器,所以只要32在正确的一边,就没有太大区别。
这不是一个很好的哈希算法,但它已经足够好了,比1.0代码更好(比1.0规范好得多!)。
我不确定,但我猜他们测试了一些质数样本,发现31在一些可能的字符串样本中给出了最好的分布。
You can read Bloch's original reasoning under "Comments" in http://bugs.java.com/bugdatabase/view_bug.do?bug_id=4045622. He investigated the performance of different hash functions in regards to the resulting "average chain size" in a hash table. P(31) was one of the common functions during that time which he found in K&R's book (but even Kernighan and Ritchie couldn't remember where it came from). In the end he basically had to choose one and so he took P(31) since it seemed to perform well enough. Even though P(33) was not really worse and multiplication by 33 is equally fast to calculate (just a shift by 5 and an addition), he opted for 31 since 33 is not a prime:
剩下的 第四,我可能会选择P(31),因为它是RISC上最便宜的计算方法 机器(因为31是2的2次幂之差)P (33) 同样,计算起来很便宜,但它的性能稍微差一些,并且 33是合数,这让我有点紧张。
因此,推理并不像这里的许多答案所暗示的那样理性。但我们都善于在做出直觉决定后提出理性的理由(甚至布洛赫也可能倾向于这样)。