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2023-10-21
算法题
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字符串哈希(String Hashing)是一种将字符串映射成整数值的技术。它在解决字符串相关问题中非常有用,例如在计算不同字符串的数量、字符串匹配、模式匹配等问题中广泛应用。下面详细讲解字符串哈希的原理和用途: 原理:

  1. 选择一个适当的基数(通常选择一个质数),如常用的 31 或 53。这个基数将作为哈希函数的参数,通常称为“质数模”。
  2. 对字符串中的每个字符,将其转化为一个整数值(例如,字符 'a' 可以映射为 0,'b' 可以映射为 1,依此类推)。
  3. 使用选择的基数作为模数,依次对字符串中的字符进行哈希操作,计算出一个哈希值。 哈希值的计算方式通常为:hash_value = (hash_value * base + char_value) % modulo
    • hash_value 是当前字符串的哈希值,初始化为 0。
    • base 是所选的基数。
    • char_value 是当前字符的整数值(例如,字符 'a' 对应的整数值)。
    • modulo 是一个用来防止哈希值溢出的模数,通常选取一个较大的质数。
  4. 重复步骤 3,直到对字符串中的所有字符都进行了哈希操作,最终得到的 hash_value 即为字符串的哈希值。 用途: 字符串哈希的主要用途包括:
  5. 计算字符串的哈希值后,可以将字符串与其哈希值相关联,以便快速比较字符串是否相等。如果两个字符串的哈希值相同,那么它们可能相等。
  6. 计算不同字符串的数量:通过将每个字符串的哈希值存储在一个哈希表中,可以快速查找并统计不同字符串的数量。
  7. 字符串匹配和模式匹配:哈希值可用于快速比较较长字符串的部分内容,以判断是否匹配。这在一些搜索和匹配算法中非常有用。
  8. 数据压缩和数据索引:字符串哈希值可以用于压缩和索引数据,提高数据的检索速度。 需要注意的是,字符串哈希虽然在很多问题中有用,但它也存在一些局限性。例如,不同字符串可能有相同的哈希值,这就是哈希碰撞。为了减小哈希碰撞的概率,通常会选择一个较大的质数作为模数,并谨慎选择哈希函数的基数。
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#include <iostream> #include <vector> // 自定义哈希函数,用于计算字符串的哈希值 int customHash(const std::string& str) { int prime = 31; // 选择一个较大的质数 int hashValue = 0; for (char c : str) { hashValue = (hashValue * prime + c) % 1000000007; // 防止哈希值溢出 } return hashValue; } int main() { int N; std::cin >> N; // 读取字符串的个数 std::vector<std::string> strings; // 用于存储输入的字符串 std::vector<int> hashValues; // 用于存储字符串的哈希值 int uniqueCount = 0; // 用于记录不同字符串的数量 for (int i = 0; i < N; ++i) { std::string str; std::cin >> str; // 读取每个字符串 int hashValue = customHash(str); // 计算字符串的哈希值 bool isUnique = true; for (int j = 0; j < i; ++j) { // 检查是否已存在相同哈希值的字符串 if (hashValues[j] == hashValue) { isUnique = false; break; } } if (isUnique) { strings.push_back(str); // 如果是新字符串,存储它 hashValues.push_back(hashValue); // 存储哈希值 uniqueCount++; // 唯一字符串数量加一 } } std::cout << uniqueCount << std::endl; // 输出不同字符串的数量 return 0; }

本文作者:yowayimono

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