String hashCode 方法为何选用数字 31 作乘子

2024-12-31 06:24:04   小编

在 Java 中,String类的hashCode方法在计算哈希值时选用了数字 31 作为乘子。这一选择并非随意之举,而是经过深思熟虑的。

31 是一个质数。在哈希函数的设计中,使用质数作为乘子通常能够产生更均匀的哈希分布。由于质数与其他数相乘时产生的结果更具随机性,从而减少哈希冲突的可能性。

31 具有较小的计算开销。对于整数乘法运算,31 可以通过简单的位移和加减法来实现,这在计算效率上具有一定的优势。相较于其他较大或复杂的数字,31 能够在保证较好的哈希效果的不带来过多的性能损耗。

31 可以有效地利用位运算。在计算机内部,位运算通常比常规的算术运算更快。通过巧妙地运用位运算与 31 相结合,可以提高hashCode方法的执行速度。

31 还具有一定的历史和实践经验的支持。在 Java 语言的发展过程中,经过大量的测试和优化,发现 31 作为乘子在大多数情况下能够为String类的hashCode计算提供可靠且高效的结果。

从数学角度来看,31 的选择也有其合理性。它在数值上相对适中,既不过大导致计算复杂度过高,也不过小以至于无法充分区分不同的字符串。

String类的hashCode方法选用 31 作为乘子,是综合考虑了哈希分布的均匀性、计算效率、位运算的利用以及历史经验等多方面因素的结果。这一选择使得hashCode方法在处理字符串的哈希计算时能够表现出良好的性能和准确性,为 Java 中的数据结构和算法的高效运行提供了有力的支持。对于开发者而言,理解这一选择背后的原理,有助于更深入地掌握 Java 语言的特性和优化技巧。

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