HASH GAME - Online Skill Game GET 300

　　CHINA VENTURE CAPITAL设计与应用摘要：随着计算机和网络技术的高速发展，我们每天都会产生大量的生活数据和行为数据。 这些数据会被频繁的写入和读取。如果我们没有一种好的存储和读取数据的方式，那么互联网行业将得不到很好的发展。因此，系统设计者非常关心数据存储和查询的效率。 除此之外，我们的数据需要在网络中进行传输，在传输过程中很有可能被他人劫持，从而盗窃我们的数据。 因此保障数据的安全也是系统设计者十分看重的一点。 Hash 算法就是一种可以较好地提高存储和查询效率并且能够一定程度上保证数据安全的算法。本文主要介绍了 Hash 算法的基本思...

　　CHINA VENTURE CAPITAL设计与应用摘要：随着计算机和网络技术的高速发展，我们每天都会产生大量的生活数据和行为数据。 这些数据会被频繁的写入和读取。如果我们没有一种好的存储和读取数据的方式，那么互联网行业将得不到很好的发展。因此，系统设计者非常关心数据存储和查询的效率。 除此之外，我们的数据需要在网络中进行传输，在传输过程中很有可能被他人劫持，从而盗窃我们的数据。 因此保障数据的安全也是系统设计者十分看重的一点。 Hash 算法就是一种可以较好地提高存储和查询效率并且能够一定程度上保证数据安全的算法。本文主要介绍了 Hash 算法的基本思想，并且介绍了 Hash 算法在 Java 语言常用容器 HashMap 和加密领域的应用。 学习和了解 Hash 算法的思想对学习计算机其他学科和方向都有很大的辅助作用。关键词：计算机 互联网 Hash 算法 加密算法Hash 算法的原理及其应用文 / 福州二中 黄昕宇1、Hash 算法基本概念目前我们身处在一个互联网时代， 我们每天的衣食住行都会生产出各种数据，这些数据不仅仅只被存储，也会被我们常常查看。比如我们会时常查看我们的聊天记录，我们的历史邮寄或者我们好友的一些动态。我们希望在查询数据的时候，服务器能够尽快地安全地给予响应，Hash 算法就能够帮助服务器较好地满足我们的需求。Hash 算法也被称为散列算法，Hash 算法虽然被称为算法，但实际上它更像是一种思想。 Hash 算法没有一个固定的公式。只要符合散列思想的算法都可以被认为是 Hash 算法。 那么什么是散列思想呢？散列思想就是通过某个数学公式，将一个数据转化为另一个数据。 如果将一组足够大的数据都按照该算法进行计算，转化后的结果数据会被较为均匀的散列开。比如输入一组 数 据 ：1，2，3，4，5，6，7，8，9，10。 散 列 后 可 能 会 得 到23，5465，767，87879，65，7889，2223，45，978，234。这样就达到了散列的效果。 由此可见，使用 Hash 算法可以较大地提高空间的存储利用率，因此 Hash 算法被广泛地应用在互联网应用中。2、Hash 算法在 HashMap 中的应用Java 语言是目前非常流行的一门适合服务器端开发的语言。 HashMap 是 Java 语言中十分重要的一种容器，是用来存储数据的，使用 HashMap 能够大大提高内存空间的利用率和数据查询的效率，由它的名字我们也可以得知，HashMap 正是结合了Hash 算法的思想。传统的存储数据方式一般多为随机存储方式或者顺序存储方式，使用这样的存储方式有两个弊端。 首先在存储的时候，很容易发生存储冲突，也就是定位到的存储空间已经存过了数据，还有就是一直按照某个顺序存储，很多空间被浪费掉了。其次在查询数据的时候， 计算机很可能我们要遍历非常多的元素才能够找到我们需要的数据，这样的效率是非常低的。后来人们为存储的数据安排了一位“大管家”，能够解决上述提到的部分问题。当计算机将数据存储后，将数据及数据存储的位置报告给这位“大管家”，由它记录存储了哪些数据以及每个数据存储的位置。当我们需要查询某个数据时，计算机不再是直接在存储空间中查找，而是直接询问“大管家”。 “大管家”会告诉计算机我们需要的数据存在哪里， 然后计算机直接去该位置获取数据。 设置“大管家”在一定程度上减少了对存储空间的遍历，但是它依然存在不少问题。比如这个“大管家”也是需要占用存储空间的，当数据量很大时，它所占用的空间不可忽视。 还有一点，如果存储的数据很多，我们在“大管家”那里查询就不再迅速，甚至慢慢地退化会传统的存储方式。所以这种方式依然不能很好地解决高效存储和查询的问题。HashMap 存储的格式是 Key-Value 键值对。Key 是数据的一种标志，比如我们的身份证号，Value 是需要保存的数据，比如我们的名字。 HashMap 在存储数据时，首先会对 Key 值进行 Hash运算，得出一个结果。 这个结果就是这个键值对将要被存储的位置。 由于使用了 Hash 算法，所以数据会被较为均匀的分散存储，这样不但提高了空间的利用率，也能降低数据位置重复的问题。当我们需要查询某个数据时，我们向 HashMap 传入数据的Key 值。HashMap 接收到 Key 值后依然是对 Key 值进行 Hash 运算，得到存储的位置。 因为 Hash 算法没有变，所以和存储时计算得到的值是一样的。 这样我们就可以直接去该位置获取我们的数据了。从上文可以看出，HashMap 在查询数据时，既不需要在存储空间中进行顺序遍历，也不需要去查询某些记录表。 而是通过再次计算 Key 的 Hash 值便可得到存储地址。 这样的效率非常高，并且由于不需要遍历数据，所以响应的时间也非常快。HashMap 的 Hash 算法虽然能够降低数据存储位置的冲突率，但是它却不能保证完全不发生冲突。 还是有可能会出现两个 Key 值经过 Hash 运算后得到一个相同的存储地址， 这种情况被称作“Hash 碰撞”。 如果遇到了 Hash 碰撞，HashMap 也有应对的策略。 比如 Key1 运算后得到结果 A，Key1-Value1 会被存储在 A 位置。 Key2 经过运算后得到结果位置同样是 A，HashMap会在 A 位置创建一条链表， 并且将 Key2-Value2 放置在链表的第一个位置，将之前的 Key1-Value1 放在 Key2-Value2 之后。 当之后查询 Key1 或 Key2 的数据时，会先找到 A 位置，然后遍历A 位置的链表，找到相应的数据。 由于 HashMap 产生冲突的概率不大，所以冲突不会影响 HashMap 的查询效率。3、Hash 算法在加密领域中的应用在互联网的世界里，表面看上去一切都很美好，但是在这些美好的背后，其实隐藏了很多我们看不到的隐患。 比如我们的一些隐私信息，账号密码，都被存储在一些机构和组织或者公司的数据库中。 这些数据看似安全，实际上很可能有被盗取和劫持的风险。一个大的互联网应用，一定会从各种角度考虑数据安全这个问题。 Hash 算法在安全加密领域也扮演着重要的角色。MD5 是一种 Hash 算法， 它能够把任何数据都加密成一组特定长度的字符串。 并且我们不能从结果字符串反推出原始数据，所以 MD5 是一种不可逆的加密算法。 正是因为其拥有不可逆的特性，所以被广泛的应用在互联网应用中。MD5 第一个被常常使用的场景就是应用的登录和注册。我们第一次使用某个应用时会注册一个账号并且设置自己的密码。在登录时我们需要再次输入账号和密码，如果一致则登录成功，如果不一致则无法登录。 有人可能会有疑问，认为这是一个数据匹配问题，和 MD5 加密算法好像没有什么关系。 实际上目前互联网应用不会将用户的密码直接保存在数据库中，因为如果数据库一旦被人窃取，对用户和企业造成的损失是无法估量198万方数据