转载-- 魔兽哈希算法封装和测试

http://blog.csdn.net/eaglewood2005/article/details/4394583

近期由于需要，研究了魔兽文件打包管理器的相关算法，重点对其文件索引表的生成和查找进行了研究：采用哈希表进行，在冲突方面的处理方面，采用线性探测再散列。在添加和查找过程中进行了三次哈希，第一个哈希值用来查找，后两个哈希值用来校验，这样可以大大减少冲突的几率。

这里对其进行了简单的封装，扩展时，仅仅需要对结构体进行扩展即可。更为详细的说明，参考代码：【转载请保留版权，谢谢】

一、类声明头文件

[cpp] view plain copy

print?

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// Name: HashAlgo.h

// Purpose: 使用魔兽Hash算法，实现索引表的填充和查找功能。

// Author: 陈相礼

// Modified by:

// Created: 07/30/09

// RCS-ID: $Id: treetest.h 43021 2009-07-30 16:36:51Z VZ $

// Copyright: (C) Copyright 2009, TSong Corporation, All Rights Reserved.

// Licence:

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#define MAXFILENAME 255 // 最大文件名长度

#define MAXTABLELEN 1024 // 默认哈希索引表大小

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// 测试宏定义，正式使用时关闭

#define DEBUGTEST 1

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// 哈希索引表定义

typedef struct

{

long nHashA;

long nHashB;

bool bExists;

char test_filename[MAXFILENAME];

// ......

} MPQHASHTABLE;

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// 对哈希索引表的算法进行封装

class CHashAlgo

{

public:

#if DEBUGTEST

long testid; // 测试之用

#endif

CHashAlgo( const long nTableLength = MAXTABLELEN )// 创建指定大小的哈希索引表，不带参数的构造函数创建默认大小的哈希索引表

{

prepareCryptTable();

m_tablelength = nTableLength;

m_HashIndexTable = new MPQHASHTABLE[nTableLength];

for ( int i = 0; i < nTableLength; i++ )

{

m_HashIndexTable[i].nHashA = -1;

m_HashIndexTable[i].nHashB = -1;

m_HashIndexTable[i].bExists = false;

m_HashIndexTable[i].test_filename[0] = '/0';

}

}

void prepareCryptTable(); // 对哈希索引表预处理

unsigned long HashString(char *lpszFileName, unsigned long dwHashType); // 求取哈希值

long GetHashTablePos( char *lpszString ); // 得到在定长表中的位置

bool SetHashTable( char *lpszString ); // 将字符串散列到哈希表中

unsigned long GetTableLength(void);

void SetTableLength( const unsigned long nLength );

~CHashAlgo()

{

if ( NULL != m_HashIndexTable )

{

delete []m_HashIndexTable;

m_HashIndexTable = NULL;

m_tablelength = 0;

}

}

protected:

private:

unsigned long cryptTable[0x500];

unsigned long m_tablelength; // 哈希索引表长度

MPQHASHTABLE *m_HashIndexTable;

};

二、类实现文件

[cpp] view plain copy

print?

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// Name: HashAlgo.cpp

// Purpose: 使用魔兽Hash算法，实现索引表的填充和查找功能。

// Author: 陈相礼

// Modified by:

// Created: 07/30/09

// RCS-ID: $Id: treetest.h 43021 2009-07-30 16:36:51Z VZ $

// Copyright: (C) Copyright 2009, TSong Corporation, All Rights Reserved.

// Licence:

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#include "windows.h"

#include "HashAlgo.h"

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// 预处理

void CHashAlgo::prepareCryptTable()

{

unsigned long seed = 0x00100001, index1 = 0, index2 = 0, i;

for( index1 = 0; index1 < 0x100; index1++ )

{

for( index2 = index1, i = 0; i < 5; i++, index2 += 0x100 )

{

unsigned long temp1, temp2;

seed = (seed * 125 + 3) % 0x2AAAAB;

temp1 = (seed & 0xFFFF) << 0x10;

seed = (seed * 125 + 3) % 0x2AAAAB;

temp2 = (seed & 0xFFFF);

cryptTable[index2] = ( temp1 | temp2 );

}

}

}

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// 求取哈希值

unsigned long CHashAlgo::HashString(char *lpszFileName, unsigned long dwHashType)

{

unsigned char *key = (unsigned char *)lpszFileName;

unsigned long seed1 = 0x7FED7FED, seed2 = 0xEEEEEEEE;

int ch;

while(*key != 0)

{

ch = toupper(*key++);

seed1 = cryptTable[(dwHashType << 8) + ch] ^ (seed1 + seed2);

seed2 = ch + seed1 + seed2 + (seed2 << 5) + 3;

}

return seed1;

}

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// 得到在定长表中的位置

long CHashAlgo::GetHashTablePos(char *lpszString)

{

const unsigned long HASH_OFFSET = 0, HASH_A = 1, HASH_B = 2;

unsigned long nHash = HashString(lpszString, HASH_OFFSET);

unsigned long nHashA = HashString(lpszString, HASH_A);

unsigned long nHashB = HashString(lpszString, HASH_B);

unsigned long nHashStart = nHash % m_tablelength,

nHashPos = nHashStart;

while ( m_HashIndexTable[nHashPos].bExists)

{

if (m_HashIndexTable[nHashPos].nHashA == nHashA && m_HashIndexTable[nHashPos].nHashB == nHashB)

return nHashPos;

else

nHashPos = (nHashPos + 1) % m_tablelength;

if (nHashPos == nHashStart)

break;

}

return -1; //没有找到

}

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// 通过传入字符串，将相应的表项散列到索引表相应位置中去

bool CHashAlgo::SetHashTable( char *lpszString )

{

const unsigned long HASH_OFFSET = 0, HASH_A = 1, HASH_B = 2;

unsigned long nHash = HashString(lpszString, HASH_OFFSET);

unsigned long nHashA = HashString(lpszString, HASH_A);

unsigned long nHashB = HashString(lpszString, HASH_B);

unsigned long nHashStart = nHash % m_tablelength,

nHashPos = nHashStart;

while ( m_HashIndexTable[nHashPos].bExists)

{

nHashPos = (nHashPos + 1) % m_tablelength;

if (nHashPos == nHashStart)

{

#if DEBUGTEST

testid = -1;

#endif

return false;

}

}

m_HashIndexTable[nHashPos].bExists = true;

m_HashIndexTable[nHashPos].nHashA = nHashA;

m_HashIndexTable[nHashPos].nHashB = nHashB;

strcpy( m_HashIndexTable[nHashPos].test_filename, lpszString );

#if DEBUGTEST

testid = nHashPos;

#endif

return true;

}

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// 取得哈希索引表长

unsigned long CHashAlgo::GetTableLength(void)

{

return m_tablelength;

}

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// 设置哈希索引表长

void CHashAlgo::SetTableLength( const unsigned long nLength )

{

m_tablelength = nLength;

return;

}

三、测试主文件

[cpp] view plain copy

print?

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// Name: DebugMain.cpp

// Purpose: 测试Hash算法封装的类，完成索引表的填充和查找功能的测试。

// Author: 陈相礼

// Modified by:

// Created: 07/30/09

// RCS-ID: $Id: treetest.h 43021 2009-07-30 16:36:51Z VZ $

// Copyright: (C) Copyright 2009, TSong Corporation, All Rights Reserved.

// Licence:

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// 测试参数设定宏

#define TESTNUM 32

#include <iostream>

#include <fstream>

#include "HashAlgo.h"

using namespace std;

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// 测试主函数开始

int main( int argc, char **argv )

{

CHashAlgo hash_test( TESTNUM );

cout << "取得初始化散列索引表长为：" << hash_test.GetTableLength() << endl;

bool is_success = hash_test.SetHashTable( "test" );

if ( is_success )

{

cout << "散列结果一：成功！" << endl;

}

else

{

cout << "散列结果一：失败！" << endl;

}

is_success = hash_test.SetHashTable( "测试" );

if ( is_success )

{

cout << "散列结果二：成功！" << endl;

}

else

{

cout << "散列结果二：失败！" << endl;

}

long pos = hash_test.GetHashTablePos( "test" );

cout << "查找测试字符串：/"test/" 的散列位置：" << pos << endl;

pos = hash_test.GetHashTablePos( "测试" );

cout << "查找测试字符串：“测试” 的散列位置：" << pos << endl;

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// 散列测试

for ( int i = 0; i < TESTNUM; i++ )

{

char buff[32];

sprintf(buff, "abcdefg%d.", i);

is_success = hash_test.SetHashTable(buff);

is_success ? cout << buff << "散列结果：成功！位置：" << hash_test.testid << endl : cout << buff << "散列结果：失败！" << endl;

}

system( "pause" );

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// 查找测试

for ( int i = 0; i < TESTNUM; i++ )

{

char buff[32];

sprintf(buff, "abcdefg%d.", i);

pos = hash_test.GetHashTablePos( buff );

pos != -1 ? cout << "查找测试字符串："<< buff <<" 的散列位置：" << pos << endl : cout << buff << "存在冲突！" << endl;

}

system( "pause" );

return 0;

}