feat: 添加常用hash函数实现
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304450ba6a
commit
8280cca142
@ -20,6 +20,8 @@
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"func-names": "off", // 允许具名函数
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"no-restricted-syntax": "off", // 允许for of
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"no-constant-condition": "off", // 允许while(true)
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"default-case": "off", // 允许switch不写default
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"no-fallthrough": "off", // 允许case穿透
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"import/extensions": [
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"error",
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"ignorePackages", // 忽略 node_modules 内的包
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26
hash/city-hash.js
Normal file
26
hash/city-hash.js
Normal file
@ -0,0 +1,26 @@
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/**
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* cityHash实现
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* @param {string} s 需要计算hash的字符串
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*/
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export default function cityHash32(s) {
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const seed = 0;
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const len = s.length;
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let h = len;
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let g = seed;
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let f = 0;
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for (let i = 0; i < len; i++) {
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f += s.charCodeAt(i);
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g += f;
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h ^= g;
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g = ((g << 10) | (g >>> (32 - 10))) >>> 0;
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g = ((g + f) >>> 0) * 9 >>> 0;
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}
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h ^= g;
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h = ((h ^ (h >>> 16)) >>> 0) * 0x85ebca6b >>> 0;
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h = ((h ^ (h >>> 13)) >>> 0) * 0xc2b2ae35 >>> 0;
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h ^= h >>> 16;
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||||
return h >>> 0;
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}
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11
hash/index.js
Normal file
11
hash/index.js
Normal file
@ -0,0 +1,11 @@
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import cityHash32 from './city-hash.js';
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import murmurhash3 from './murmur-hash3.js';
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import md5 from './md5.js';
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import hashString from './string-hash.js';
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export {
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cityHash32,
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murmurhash3,
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md5,
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hashString,
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};
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191
hash/md5.js
Normal file
191
hash/md5.js
Normal file
@ -0,0 +1,191 @@
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||||
/*
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MD5 算法原理
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MD5 算法将任意长度的数据输入转换为 128 位的哈希值。其主要步骤如下:
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填充消息:
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消息首先被填充,使其长度在模 512 后余数为 448。这通过在消息后添加一个 '1' 位,接着添加必要数量的 '0' 位完成。
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接下来,消息长度(以比特为单位)被附加到消息末尾,这样总长度现在是 512 的倍数。
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初始化 MD 缓冲区:
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一个 128 位的缓冲区(4 个 32 位寄存器)用于存储中间结果和最终的 MD5 哈希值。缓冲区初始化为 4 个特定的常数。
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处理消息的每一个 512 位块:
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对每个 512 位块,使用一系列的位运算(包括左旋转、加法等)和非线性函数,对缓冲区进行迭代更新。
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这个过程包括 4 轮操作,每轮使用不同的非线性函数和一个常数表。
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输出结果:
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最终缓冲区的值被连接起来,形成一个 128 位的哈希值。
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具体操作
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函数 md5cycle:对每个 512 位块进行 64 步操作,这包括4轮非线性函数应用(ff、gg、hh、ii),每轮16步。
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函数 cmn、ff、gg、hh、ii:用于不同轮次的非线性变换。
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函数 md51:处理消息,将其分块并循环调用 md5cycle。
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函数 md5blk:将消息分块,转换为 16 个 32 位整数。
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函数 rhex、hex:将结果转换为 16 进制字符串表示。
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函数 md5:主函数,调用 md51 处理消息并输出最终哈希值。
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希望这个解释能够帮助你理解 MD5 算法的实现及其原理。如果有任何疑问或需要进一步的信息,请告诉我!
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*/
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function md5cycle(x, k) {
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let [a, b, c, d] = x;
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||||
a = ff(a, b, c, d, k[0], 7, -680876936);
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||||
d = ff(d, a, b, c, k[1], 12, -389564586);
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||||
c = ff(c, d, a, b, k[2], 17, 606105819);
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||||
b = ff(b, c, d, a, k[3], 22, -1044525330);
|
||||
a = ff(a, b, c, d, k[4], 7, -176418897);
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||||
d = ff(d, a, b, c, k[5], 12, 1200080426);
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||||
c = ff(c, d, a, b, k[6], 17, -1473231341);
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||||
b = ff(b, c, d, a, k[7], 22, -45705983);
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||||
a = ff(a, b, c, d, k[8], 7, 1770035416);
|
||||
d = ff(d, a, b, c, k[9], 12, -1958414417);
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||||
c = ff(c, d, a, b, k[10], 17, -42063);
|
||||
b = ff(b, c, d, a, k[11], 22, -1990404162);
|
||||
a = ff(a, b, c, d, k[12], 7, 1804603682);
|
||||
d = ff(d, a, b, c, k[13], 12, -40341101);
|
||||
c = ff(c, d, a, b, k[14], 17, -1502002290);
|
||||
b = ff(b, c, d, a, k[15], 22, 1236535329);
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||||
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||||
a = gg(a, b, c, d, k[1], 5, -165796510);
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||||
d = gg(d, a, b, c, k[6], 9, -1069501632);
|
||||
c = gg(c, d, a, b, k[11], 14, 643717713);
|
||||
b = gg(b, c, d, a, k[0], 20, -373897302);
|
||||
a = gg(a, b, c, d, k[5], 5, -701558691);
|
||||
d = gg(d, a, b, c, k[10], 9, 38016083);
|
||||
c = gg(c, d, a, b, k[15], 14, -660478335);
|
||||
b = gg(b, c, d, a, k[4], 20, -405537848);
|
||||
a = gg(a, b, c, d, k[9], 5, 568446438);
|
||||
d = gg(d, a, b, c, k[14], 9, -1019803690);
|
||||
c = gg(c, d, a, b, k[3], 14, -187363961);
|
||||
b = gg(b, c, d, a, k[8], 20, 1163531501);
|
||||
a = gg(a, b, c, d, k[13], 5, -1444681467);
|
||||
d = gg(d, a, b, c, k[2], 9, -51403784);
|
||||
c = gg(c, d, a, b, k[7], 14, 1735328473);
|
||||
b = gg(b, c, d, a, k[12], 20, -1926607734);
|
||||
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||||
a = hh(a, b, c, d, k[5], 4, -378558);
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||||
d = hh(d, a, b, c, k[8], 11, -2022574463);
|
||||
c = hh(c, d, a, b, k[11], 16, 1839030562);
|
||||
b = hh(b, c, d, a, k[14], 23, -35309556);
|
||||
a = hh(a, b, c, d, k[1], 4, -1530992060);
|
||||
d = hh(d, a, b, c, k[4], 11, 1272893353);
|
||||
c = hh(c, d, a, b, k[7], 16, -155497632);
|
||||
b = hh(b, c, d, a, k[10], 23, -1094730640);
|
||||
a = hh(a, b, c, d, k[13], 4, 681279174);
|
||||
d = hh(d, a, b, c, k[0], 11, -358537222);
|
||||
c = hh(c, d, a, b, k[3], 16, -722521979);
|
||||
b = hh(b, c, d, a, k[6], 23, 76029189);
|
||||
a = hh(a, b, c, d, k[9], 4, -640364487);
|
||||
d = hh(d, a, b, c, k[12], 11, -421815835);
|
||||
c = hh(c, d, a, b, k[15], 16, 530742520);
|
||||
b = hh(b, c, d, a, k[2], 23, -995338651);
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||||
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||||
a = ii(a, b, c, d, k[0], 6, -198630844);
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||||
d = ii(d, a, b, c, k[7], 10, 1126891415);
|
||||
c = ii(c, d, a, b, k[14], 15, -1416354905);
|
||||
b = ii(b, c, d, a, k[5], 21, -57434055);
|
||||
a = ii(a, b, c, d, k[12], 6, 1700485571);
|
||||
d = ii(d, a, b, c, k[3], 10, -1894986606);
|
||||
c = ii(c, d, a, b, k[10], 15, -1051523);
|
||||
b = ii(b, c, d, a, k[1], 21, -2054922799);
|
||||
a = ii(a, b, c, d, k[8], 6, 1873313359);
|
||||
d = ii(d, a, b, c, k[15], 10, -30611744);
|
||||
c = ii(c, d, a, b, k[6], 15, -1560198380);
|
||||
b = ii(b, c, d, a, k[13], 21, 1309151649);
|
||||
a = ii(a, b, c, d, k[4], 6, -145523070);
|
||||
d = ii(d, a, b, c, k[11], 10, -1120210379);
|
||||
c = ii(c, d, a, b, k[2], 15, 718787259);
|
||||
b = ii(b, c, d, a, k[9], 21, -343485551);
|
||||
|
||||
x[0] = add32(a, x[0]);
|
||||
x[1] = add32(b, x[1]);
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||||
x[2] = add32(c, x[2]);
|
||||
x[3] = add32(d, x[3]);
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||||
}
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||||
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||||
function cmn(q, a, b, x, s, t) {
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||||
a = add32(add32(a, q), add32(x, t));
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return add32((a << s) | (a >>> (32 - s)), b);
|
||||
}
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||||
|
||||
function ff(a, b, c, d, x, s, t) {
|
||||
return cmn((b & c) | ((~b) & d), a, b, x, s, t);
|
||||
}
|
||||
|
||||
function gg(a, b, c, d, x, s, t) {
|
||||
return cmn((b & d) | (c & (~d)), a, b, x, s, t);
|
||||
}
|
||||
|
||||
function hh(a, b, c, d, x, s, t) {
|
||||
return cmn(b ^ c ^ d, a, b, x, s, t);
|
||||
}
|
||||
|
||||
function ii(a, b, c, d, x, s, t) {
|
||||
return cmn(c ^ (b | (~d)), a, b, x, s, t);
|
||||
}
|
||||
|
||||
function md51(s) {
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||||
const n = s.length;
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||||
const state = [1732584193, -271733879, -1732584194, 271733878];
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||||
let i;
|
||||
|
||||
for (i = 64; i <= n; i += 64) {
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||||
md5cycle(state, md5blk(s.substring(i - 64, i)));
|
||||
}
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||||
|
||||
s = s.substring(i - 64);
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||||
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||||
const tail = new Array(16).fill(0);
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||||
for (i = 0; i < s.length; i++) {
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||||
tail[i >> 2] |= s.charCodeAt(i) << ((i % 4) << 3);
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||||
}
|
||||
tail[i >> 2] |= 0x80 << ((i % 4) << 3);
|
||||
|
||||
if (i > 55) {
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||||
md5cycle(state, tail);
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||||
tail.fill(0);
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}
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||||
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||||
tail[14] = n * 8;
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||||
md5cycle(state, tail);
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||||
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return state;
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}
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||||
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||||
// 用于处理32位无符号整数加法
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function add32(a, b) {
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||||
return (a + b) & 0xFFFFFFFF;
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}
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||||
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function md5blk(s) {
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||||
const md5blks = [];
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||||
for (let i = 0; i < 64; i += 4) {
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||||
md5blks[i >> 2] = s.charCodeAt(i)
|
||||
+ (s.charCodeAt(i + 1) << 8) + (s.charCodeAt(i + 2) << 16) + (s.charCodeAt(i + 3) << 24);
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||||
}
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||||
return md5blks;
|
||||
}
|
||||
|
||||
function rhex(n) {
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||||
let s = '';
|
||||
for (let j = 0; j < 4; j++) {
|
||||
s += ((n >> (j * 8 + 4)) & 0x0F).toString(16) + ((n >> (j * 8)) & 0x0F).toString(16);
|
||||
}
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||||
return s;
|
||||
}
|
||||
|
||||
function hex(x) {
|
||||
for (let i = 0; i < x.length; i++) {
|
||||
x[i] = rhex(x[i]);
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||||
}
|
||||
return x.join('');
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
*
|
||||
* @param {string} s 需要计算md5的字符串
|
||||
* @returns
|
||||
*/
|
||||
export default function md5(s) {
|
||||
return hex(md51(s));
|
||||
}
|
53
hash/murmur-hash3.js
Normal file
53
hash/murmur-hash3.js
Normal file
@ -0,0 +1,53 @@
|
||||
/**
|
||||
*
|
||||
* @param {string} key 需要做hash转换的数组
|
||||
* @param {number} seed 随机种子
|
||||
* @returns
|
||||
*/
|
||||
export default function murmurhash3(key, seed = 0) {
|
||||
let h1 = seed;
|
||||
const c1 = 0xcc9e2d51;
|
||||
const c2 = 0x1b873593;
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||||
const len = key.length;
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||||
const roundedEnd = len & ~0x3; // round down to 4 byte block
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||||
|
||||
for (let i = 0; i < roundedEnd; i += 4) {
|
||||
// little endian load order
|
||||
let k1 = (key.charCodeAt(i) & 0xff)
|
||||
| ((key.charCodeAt(i + 1) & 0xff) << 8)
|
||||
| ((key.charCodeAt(i + 2) & 0xff) << 16)
|
||||
| ((key.charCodeAt(i + 3) & 0xff) << 24);
|
||||
|
||||
k1 = (((k1 & 0xffff) * c1) + ((((k1 >>> 16) * c1) & 0xffff) << 16)) & 0xffffffff;
|
||||
k1 = (k1 << 15) | (k1 >>> 17);
|
||||
k1 = (((k1 & 0xffff) * c2) + ((((k1 >>> 16) * c2) & 0xffff) << 16)) & 0xffffffff;
|
||||
|
||||
h1 ^= k1;
|
||||
h1 = (h1 << 13) | (h1 >>> 19);
|
||||
h1 = (h1 * 5 + 0xe6546b64) & 0xffffffff;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// tail
|
||||
let k1 = 0;
|
||||
|
||||
switch (len & 0x3) {
|
||||
case 3: k1 = (key.charCodeAt(roundedEnd + 2) & 0xff) << 16;
|
||||
case 2: k1 |= (key.charCodeAt(roundedEnd + 1) & 0xff) << 8;
|
||||
case 1: k1 |= (key.charCodeAt(roundedEnd) & 0xff);
|
||||
k1 = (((k1 & 0xffff) * c1) + ((((k1 >>> 16) * c1) & 0xffff) << 16)) & 0xffffffff;
|
||||
k1 = (k1 << 15) | (k1 >>> 17);
|
||||
k1 = (((k1 & 0xffff) * c2) + ((((k1 >>> 16) * c2) & 0xffff) << 16)) & 0xffffffff;
|
||||
h1 ^= k1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// finalization
|
||||
h1 ^= len;
|
||||
|
||||
h1 ^= h1 >>> 16;
|
||||
h1 = (((h1 & 0xffff) * 0x85ebca6b) + ((((h1 >>> 16) * 0x85ebca6b) & 0xffff) << 16)) & 0xffffffff;
|
||||
h1 ^= h1 >>> 13;
|
||||
h1 = (((h1 & 0xffff) * 0xc2b2ae35) + ((((h1 >>> 16) * 0xc2b2ae35) & 0xffff) << 16)) & 0xffffffff;
|
||||
h1 ^= h1 >>> 16;
|
||||
|
||||
return h1 >>> 0;
|
||||
}
|
36
hash/string-hash.js
Normal file
36
hash/string-hash.js
Normal file
@ -0,0 +1,36 @@
|
||||
/**
|
||||
* 对字符串进行哈希处理,生成一个哈希值。
|
||||
* @param {string} str - 要进行哈希处理的字符串。
|
||||
* @returns {number} - 生成的哈希值。
|
||||
*/
|
||||
export default function hashString(str) {
|
||||
let hash = 5381; // 初始化哈希值为一个较大的质数
|
||||
for (let i = 0; i < str.length; i++) {
|
||||
// 使用位运算和乘法混合哈希值,并引入额外的位移和位运算以增强离散性
|
||||
hash = (hash * 15485863) ^ (str.charCodeAt(i) * 2654435761);
|
||||
hash += hash << 13; // 添加额外的位移操作
|
||||
hash ^= hash >>> 7; // 添加额外的位运算
|
||||
hash += hash << 3; // 添加额外的位移操作
|
||||
hash ^= hash >>> 17; // 添加额外的位运算
|
||||
}
|
||||
return hash >>> 0; // 确保结果为非负整数
|
||||
}
|
||||
/*
|
||||
函数说明:
|
||||
这个函数用于对输入的字符串进行哈希处理,生成一个哈希值。哈希值是一个非负整数,用于唯一标识输入字符串。
|
||||
|
||||
参数:
|
||||
str:要进行哈希处理的字符串。
|
||||
返回值:
|
||||
生成的哈希值,是一个非负整数。
|
||||
算法说明:
|
||||
初始化哈希值为 5381,这是一个较大的质数,提供了良好的哈希起点。
|
||||
对字符串中的每个字符进行迭代处理,使用位运算和乘法混合哈希值。
|
||||
引入额外的位移和位运算操作,以增强哈希值的离散性。
|
||||
最后确保结果为非负整数,并返回哈希值。
|
||||
魔幻数的选择:
|
||||
初始哈希值选取了质数 5381,以提供良好的哈希起点。
|
||||
乘数 15485863 是一个较大的质数,用于混合当前哈希值,增加哈希的随机性。
|
||||
2654435761 是一个特殊的乘数,通过与字符的 Unicode 编码值相乘,将字符的分布范围扩大到更广的范围内,以减少哈希冲突的可能性。
|
||||
额外的位移和位运算操作帮助进一步混合哈希值,增强其离散性,从而减少冲突的可能性。
|
||||
*/
|
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