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哈希是一种常用的数据结构,它是将任意长度的输入(又称为预映射, pre-image)通过散列算法变换成固定长度的数据串(又称为散列值、哈希值)的过程。哈希算法的本质是把任意长度的输入(又称预映射pre-image)通过散列算法变换成固定长度的输出,该输出就是散列值。在散列值的计算过程中,输入的任何变化都会导致输出的变化。这个特性被用于检测和实现加密技术。

哈希算法具有以下特点:

1.输出不可逆:必须使用计算机耗费大量时间来确定任何一个输入,其输出一定是唯一的。

2.不可反推:哈希算法将一个较大的输入转换成一个一定长度的输出,即哈希摘要,这是不可逆的。这意味着,任何一个已知的哈希值都不能反推出原始输入。

3.完整性:给定的输入输出的哈希值是确定的,而且哈希算法具有不变性(即,小的改动将会显著地影响哈希值)。

4.碰撞性:碰撞是指,使用不同的输入得到相同的哈希值的情况。因为哈希算法的输出空间小于输入空间,所以出现碰撞是正常的,也就是说,存在两个不同的输入,但它们的哈希值是一样的。

哈希算法可用于数据加密、文件保护、数据完整性、内存数据校验等,可以有效地应用在数据存储、检索、安全验证方面。对于经常遇到的常见问题,哈希查找可以提供高效的方法来实现查找,大大减少查找的时间复杂度。

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