Изучение методов ручного хеширования строк с использованием ручки и бумаги

В этой статье мы окунемся в увлекательный мир методов ручного хеширования строк, используя только ручку и бумагу. Хотя современные языки программирования предоставляют встроенные функции для расчета хэш-кодов, понимание основных принципов может быть полезным. Мы шаг за шагом рассмотрим несколько методов с примерами кода.

Метод 1: простое сложение
Один из самых простых способов вычислить хеш-код вручную — суммировать значения ASCII каждого символа в строке. В качестве примера возьмем строку «привет»:

  1. Присвойте символам значения ASCII:
    h: 104
    e: 101
    l: 108
    l: 108
    o: 111

  2. Вычислите сумму:
    HashCode = 104 + 101 + 108 + 108 + 111 = 532

Метод 2: полиномиальный скользящий хеш
В методе полиномиального скользящего хеширования используется полиномиальная функция для вычисления хеш-кода. Вот пошаговое руководство:

  1. Назначьте простое число в качестве основы (например, 31) и инициализируйте хэш-значение равным 0.

  2. Пройдитесь по каждому символу строки и примените следующую формулу:
    хэш = (хэш * база + значение ASCII) % MOD

Давайте рассчитаем хеш-код для строки «world», используя base = 31 и MOD = 1000000007:

  1. Инициализировать хэш = 0, базовое значение = 31, MOD = 1000000007.

  2. Перебирать символы:

    • Для «w»: хеш = (0 * 31 + 119) % 1000000007 = 119
    • Для «o»: хэш = (119 * 31 + 111) % 1000000007 = 3910
    • Для «r»: хэш = (3910 * 31 + 114) % 1000000007 = 122314
    • Для «l»: хеш = (122314 * 31 + 108) % 1000000007 = 3805252
    • Для d: хеш = (3805252 * 31 + 100) % 1000000007 = 118259408

    Окончательный хеш-код слова «мир» — 118259408.

Метод 3: операция XOR
Хеширование на основе XOR — это еще один метод расчета хэш-кодов вручную. Вот пример:

  1. Инициализировать хэш = 0.

  2. Перебрать каждый символ в строке и применить операцию XOR:
    хэш = хэш-значение XOR ASCII

Давайте посчитаем хэш-код для строки «pen» с помощью XOR:

  1. Инициализировать хэш = 0.

  2. Перебирать символы:

    • Для «p»: хеш = 0 XOR 112 = 112
    • Для «e»: хеш = 112 XOR 101 = 29
    • Для n: хэш = 29 XOR 110 = 115

    Окончательный хэш-код слова «ручка» — 115.

Вычисление хеш-кодов вручную с помощью ручки и бумаги обеспечивает более глубокое понимание основных принципов хэш-функций. Мы исследовали три метода: простое сложение, полиномиальный скользящий хэш и операцию XOR. Каждый метод имеет свои преимущества и варианты использования. Хорошо освоив эти методы, вы сможете получить представление о том, как работают хеш-функции и их практическое применение в различных сценариях программирования.

Помните, что хотя ручное хеширование строк информативно, важно использовать встроенные хэш-функции, предоставляемые языками программирования, для оптимальной производительности и надежности в реальных приложениях.