核心概述

“Codeforces 哈希”指在评测环境中强调常数、小内存与鲁棒性的字符串滚动哈希实践取舍,围绕参数选取与实现细节以获得稳定、高效的子串指纹比较能力。

原文引述

KACTL algorithms should be: useful, short, fast enough, well tested, and if relevant, readable and easy to modify. They should not be overly generic, since code is manually typed and that just adds overhead. ——摘自 kactl/README.md

展开阐述

  • 定义与背景

    • 面向在线判题(如 Codeforces)等评测环境,字符串哈希在确保高效的同时,需关注参数与实现细节避免被针对性数据“卡常”或构造碰撞。
    • 本节点延续 119-字符串-字符串哈希 的通用语义,强调工程化细节;在容器层面可参考 005-数据结构-哈希表 的“更强位扩散与随机扰动”的思路。
  • 接口与输入输出语义(按仓库约定)

    • 典型接口(据约定风格):
      • build(s):预处理生成前缀指纹与幂表(或等效状态)。
      • get(l, r):O(1) 返回 [l, r) 子串指纹;若采用双模/双通道,可返回 pair。
      • 等价判断:hash1 == hash2 即判断等价(概率意义)。
    • 语义
      • 返回的指纹仅作高概率等价判定;关键路径可结合长度/下标做二次确认。
  • 核心流程与关键要点(工程取舍)

    • 参数与混合
      • 基数/模数/位宽的选择应兼顾常数与碰撞风险;在不引入仓库外实现细节的前提下,建议沿用“强位扩散+扰动”的思想(参见 005-数据结构-哈希表 中对 chash 的描述)。
      • 若实现支持“双通道”(如两套参数/两套位混合),可进一步降低碰撞几率。
    • 预处理与查询
      • 预处理 O(n),查询 O(1);注意归一化处理,避免符号或溢出导致误判。
      • 支持 concat 等组合操作时,注意长度维度的幂次同步与边界一致性。
    • 端到端鲁棒性
      • 数据规模大时,建议采用多通道/扰动种子;对重复模式与周期串,关注退化情形的指纹分布。
      • 与容器结合:在集合判重、映射统计时,容器可选用 005-数据结构-哈希表,利用其位扩散与随机扰动策略。
  • 复杂度与边界条件

    • 时间:build O(n),get O(1);空间:O(n) 前缀与幂表。
    • 边界:空串/空区间;字符集映射的稳定性;不同实现之间参数差异导致的不可比性(跨组件传递时需统一)。
  • 与相邻技术的取舍对比

    • 118-字符串-AC自动机:多模式匹配的最坏线性保证适用于大量模式的场景;哈希更适用于子串等价快速判定与集合判重。
    • 119-字符串-字符串哈希:本节点强调评测环境下的工程细节与鲁棒实现取舍,二者可结合使用。

关联节点