Warum verwendet „boost::hash_combine“ eine „magische Zahl“?

Entmystifizierung der magischen Zahl in boost::hash_combine

Die Vorlagenfunktion boost::hash_combine kombiniert einen Hash-Seed mit einem Objekt, um einen zu generieren Hashwert. Obwohl der Prozess deterministisch ist, hat die Verwendung einer magischen Konstante Fragen zu ihrem Zweck aufgeworfen.

Begründung hinter der Konstante

Die magische Konstante 0x9e3779b9 ist abgeleitet von der Kehrwert des Goldenen Schnitts. Diese Zahl wurde gewählt, weil sie 32 Zufallsbits bereitstellt, bei denen jedes Bit die gleiche Wahrscheinlichkeit hat, 0 oder 1 zu sein. Die Einbeziehung dieser Konstante führt Zufälligkeit ein und trägt dazu bei, Hash-Werte gleichmäßig zu verteilen, wodurch Clusterbildung in Hash-Tabellen verhindert wird.

Verschobener Seed

Zusätzlich zur magischen Konstante berücksichtigt die Funktion hash_combine auch verschobene Versionen des alten Seeds. Dadurch wird sichergestellt, dass Unterschiede zwischen Werten schnell über alle Bits verteilt werden, selbst wenn der Hash-Wert des Objekts einen begrenzten Bereich hat.

Durch die Kombination der magischen Konstante und des verschobenen Startwerts erstellt die Funktion hash_combine eine effektivere Hash-Funktion, die minimiert Kollisionen und verbessert die Leistung von Hash-Tabellen.

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