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

Goodrich和Tamassia从超过50,000个英语单词(由Unix的两个变体提供的单词列表的并集组成)中计算出,使用常量31、33、37、39和41在每种情况下产生的碰撞将少于7次。这可能是如此多的Java实现选择此类常量的原因。

参见Java中的数据结构和算法的9.2节哈希表(第522页)。

在最新版本的JDK中,仍然使用31。https://docs.oracle.com/en/java/javase/12/docs/api/java.base/java/lang/String.html hashCode ()

哈希字符串的目的是

唯一(让我们看看hashcode计算文档中的运算符^,它有助于唯一) 计算成本低

31是可以放入8位(= 1字节)寄存器的最大值,是可以放入1字节寄存器的最大素数,是奇数。

31乘以<<5然后减去自己,因此需要廉价的资源。

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。

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)。

通过相乘,位向左移位。这使用了更多哈希码的可用空间,减少了冲突。

通过不使用2的幂,低阶,最右边的位也被填充,与进入散列的下一段数据混合。

表达式n * 31等价于(n << 5) - n。