哈希
哈希是一种将任意长度的输入数据通过特定算法转换为固定长度输出的过程，这个输出值通常被称为哈希值（Hash Value）或哈希码（Hash Code）。哈希的核心特性是：相同的输入始终会得到相同的输出，而不同的输入理论上会得到不同的输出，但在实际应用中可能会出现不同输入产生相同哈希值的情况，这种现象被称为哈希冲突（Hash Collision）。
哈希的应用场景十分广泛，例如数据完整性校验、密码存储等。在文件下载时，我们可以通过计算文件的哈希值并与官方公布的哈希值进行比对，以此来验证文件是否被篡改。
哈希表
哈希表，也被叫做散列表，是一种根据键（Key）直接访问内存存储位置的数据结构。它利用哈希函数将键映射到一个特定的索引位置，从而实现快速的数据查找、插入和删除操作。
哈希表的基本工作原理是：当要插入一个键值对时，先使用哈希函数计算键的哈希值，再将这个哈希值转换为数组的索引，最后把值存储在该索引对应的位置上。当需要查找某个键对应的值时，同样使用哈希函数计算键的哈希值并得到索引，然后直接访问该索引位置的数据。
以下是一个简单的 Python 示例，展示如何使用字典（在 Python 中，字典是基于哈希表实现的）来存储和查找数据：
python
# 创建一个哈希表（Python 中的字典）
hash_table = {}
# 插入键值对
hash_table["apple"] = 1
hash_table["banana"] = 2
hash_table["cherry"] = 3
# 查找键对应的值
print(hash_table["apple"]) # 输出: 1
哈希函数
哈希函数是一种将任意长度的输入数据转换为固定长度哈希值的函数。一个好的哈希函数应该具备以下特点：
- **确定性**：对于相同的输入，哈希函数必须始终返回相同的输出。
- **高效性**：计算哈希值的过程应该快速，以确保哈希表的操作效率。
- **均匀性**：哈希函数应该尽可能均匀地将输入数据分布到整个哈希空间中，从而减少哈希冲突的发生。
常见的哈希函数有 MD5、SHA-1、SHA-256 等，这些哈希函数通常用于数据加密和完整性校验。而在哈希表中，我们通常会使用简单的自定义哈希函数，例如取模运算。
以下是一个简单的 Python 示例，展示如何实现一个简单的哈希函数：
python
def simple_hash_function(key, table_size):
"""
简单的哈希函数，使用取模运算
:param key: 键
:param table_size: 哈希表的大小
:return: 哈希值
"""
return key % table_size
# 测试哈希函数
key = 123
table_size = 10
hash_value = simple_hash_function(key, table_size)
print(f"键 {key} 的哈希值是: {hash_value}")
在这个示例中，`simple_hash_function` 函数通过取模运算将键转换为哈希值，该哈希值可以作为哈希表的索引。