红宝石 | 哈希选择()方法

哈希表是一种非常常见的数据结构，它通过哈希函数将键映射到一个索引，以实现快速访问元素。哈希选择()方法是一种用于选择哈希函数的方法，可以使得哈希函数尽可能的避免哈希冲突，从而提高哈希表的性能。在 Ruby 中，我们可以使用标准库中的 Hash 类来实现哈希表，同时它也提供了一系列的哈希选择()方法，包括了多种不同的哈希函数。

哈希选择()方法的作用

哈希选择()方法的作用是为给定大小的哈希表选择一个良好的哈希函数，使得元素能够分散地分布在哈希表中，从而尽可能避免哈希冲突。哈希冲突会导致哈希表效率降低，因为哈希冲突会导致对冲突元素进行线性探测或链表操作，这些操作的时间复杂度是 O(n)。

哈希选择()方法通过将键映射到哈希表中的索引，使得所有元素都能够均匀地分散在不同的索引位置上，这样就能够减少哈希冲突的发生，从而提高哈希表的性能。

哈希选择()方法的使用

在 Ruby 中，可以使用标准库中的 Hash 类来实现哈希表：

hash = {a: 1, b: 2, c: 3}

代码中，我们创建了一个名为“hash”的哈希表，其中包含了键值对 a: 1, b: 2, c: 3。

在哈希表中，使用哈希函数将键映射到索引位置，从而实现快速访问元素。Ruby 为我们提供了多种哈希选择()方法，包括了多种不同的哈希函数。

1. Kernel#hash

Kernel#hash 是 Ruby 中默认的哈希函数，它使用对象 ID 对键进行哈希。因为每个对象都有一个唯一的 ID，所以它能够尽可能地避免哈希冲突：

puts 1.hash # 3
puts 2.hash # 5
puts 3.hash # 7

代码中，我们分别输出了数字 1, 2, 3 的哈希值。使用 Kernel#hash 方法可以得到比较均匀的哈希值，从而能够尽可能避免哈希冲突。

2. String#hash

String#hash 是 Ruby 中用于字符串类型的哈希函数，它使用了一个称为“djb2”的算法。这个算法将字符串中的每个字符进行运算，从而生成一个哈希值：

puts "hello".hash # 8624603477209735052
puts "world".hash # 587606744813276736

代码中，我们分别输出了两个字符串的哈希值。

3. Array#hash

Array#hash 是 Ruby 中用于数组类型的哈希函数，它对数组中的每个元素进行哈希运算，并将哈希值组合在一起生成一个新的哈希值：

puts [1, 2, 3].hash # 4840308231412221400
puts [4, 5, 6].hash # -6235101432144220050

代码中，我们分别输出了两个数组的哈希值。

总结

哈希选择()方法是一种用于选择哈希函数的方法，它能够根据键的特性，选择出最优的哈希函数，从而减少冲突，提高哈希表的性能。在 Ruby 中，我们可以使用标准库中的 Hash 类来实现哈希表，并利用其中的哈希选择()方法来实现高效的哈希表。