c++ - 三个有符号整数的哈希函数

Question

我正在尝试使用带有三个带符号整数的 unordered_map 作为键(这是因为我想使用 tbb 的 concurrent_unordered_map)。

我把这个小(3x16 位 => 64 位)函数放在一起:

// to hash

int64_t result = int16_t(x);

result = int64_t(result << 16) + int16_t(y);
result = int64_t(result << 16) + int16_t(z);

// from hash

int16_t x_ = int16_t(result >> 32);
int16_t y_ = int16_t(result >> 16);
int16_t z_ = int16_t(result & 0xFFFF);

这不起作用，我在这里犯了什么错误？

我的数字分布使得负数或正数更接近于零(通常小于 +/- 2^8)，但我想将其扩展到最大 2^32 的范围，而不是我这里的 2^16 示例。理想情况下，我正在寻找典型范围内尽可能少的碰撞，最好是一个简单的算法。有什么建议吗？

Answer 1

您的问题是您正在执行位操作并添加有符号数。如果数字是负数，加法运算将转化为减法。发生这种情况后，将很难梳理出正确的原始值。

考虑:

int16_t x = -1, y = 2, z = -3;
int64_t result = x;          // result: FFFFFFFFFFFFFFFF
result = (result << 16) + y; // result: FFFFFFFFFFFF0000 + 0002
result = (result << 16) + z; // result: FFFFFFFF00020000 - 0003
return result;               // result: FFFFFFFF0001FFFD

因此，虽然 -1 和 -3 已被保留，减法的结果已将 2 减少到 1.

相反，您应该限制对无符号值的操作。对于无符号值，+ 和 | 在您的代码中将是等效的，因为您要添加到被 0 填充的数字部分。

int64_t hash () {
    uint64_t result = uint16_t(x_);
    result = (result << 16) + uint16_t(y_);
    result = (result << 16) + uint16_t(z_);
    return result;
}