什么是完美散列（perfecthashing）?

来源：千锋教育

发布人：xqq

时间： 2023-10-13 23:39:09

一、完美散列

简介

对集合S的完美散列函数是一个将S的每个元素映射到一系列无冲突的整数的哈希函数。一个完美散列函数的应用与其他哈希函数的应用基本一致，但不需要任何冲突解决方案。在数学术语中，这是一个完全单射函数。

特性及使用

对于特定集合S的完美散列函数能在常数时间中被计算出，其映射值在一个相对小的范围内，能被一个随机化算法发现，该算法的操作次数与S的大小成正比。任何适合在哈希表中使用的完美散列函数需要至少与S的大小成正比的位数。

一个值的位数被限定范围的完美散列函数能应用于高效查找操作中：假定查找键(key)与集合S（或与集合S关联的值）对应，然后将完美散列函数应用于查找键，得到哈希值（一个整数），然后在查找表中取出该整数对应的值。在集合S极少更新且查询频率非常多的情况下，使用完美hash函数是非常有效的。对集合S更新频率的限定是由于对任何集合S的修改，都将导致该完美散列函数退化为非完美散列函数。每次集合S被修改后自动更新hash函数的解决方案被称为dynamic perfect hashing，但这类方法非常复杂，难以实现。一个简单的允许动态更新集合S的完美散列函数的替代品叫cuckoo hashing。

延伸阅读：

二、完美哈希

从性能角度可以这样定义：当关键字的集合是一个不变的静态集合时，哈希技术还可以用来获取出色的最坏情况性能。如果某一种哈希技术在进行查找时，其最坏情况的内存访问次数为O(1)时，则称其为完美哈希（Perfect Hashing）。

完美哈希函数是静态的，就意味着事前必须知道需要哈希哪些数据。同时生成的算法比较复杂，需要很长的时间来建立索引。没有办法实时添加更新。给他的应用范围提了个极大的限制。

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