为什么Java String哈希乘数为31?（java中string是什么数据类型）

Java中的String类在哈希计算中使用的乘数31并非随意选择，而是经过深思熟虑的结果。这个乘数在哈希函数的设计中起到了至关重要的作用，有助于生成分布均匀且冲突较少的哈希值。接下来，我们将深入探讨为什么Java String选择31作为哈希乘数。

首先，我们需要了解哈希函数的基本原理。哈希函数将任意长度的数据映射为固定长度的哈希值，通常用于数据结构中的快速查找、插入和删除操作。在Java String中，哈希函数用于将字符串映射为整数，以便在哈希表等数据结构中实现快速查找。

在设计哈希函数时，我们希望生成的哈希值具有以下几个特点：

1. 分布均匀：哈希值在哈希空间内应尽可能均匀分布，以减少哈希冲突的可能性。

2. 冲突少：对于不同的输入数据，哈希函数应尽可能生成不同的哈希值，以降低哈希冲突的概率。

3. 计算速度快：哈希函数的计算速度应尽可能快，以提高程序的性能。

为了满足这些要求，Java String的哈希函数采用了“乘法哈希”的方法。在这种方法中，字符串的每个字符都被转换为一个整数，并与一个乘数相乘，然后将结果累加到哈希值中。这种方法能够有效地利用字符串中每个字符的信息，生成具有较高质量的哈希值。

那么，为什么选择31作为乘数呢？原因主要有以下几点：

1. 31是一个奇素数。素数在乘法哈希中通常具有较好的性能，因为它们与大多数整数互质，能够生成分布均匀的哈希值。而奇素数在二进制表示中具有更多的1，这有助于在哈希计算中更好地利用每一位的信息。

2. 31的二进制表示是11111，这意味着它在与任何8位整数相乘时，都至少会用到输入值的每一位。这有助于充分利用字符串中每个字符的信息，提高哈希值的质量。

3. 31乘以一个整数后，可以通过位移和减法操作快速得到结果，这在计算机中是非常高效的。具体来说，31*i等价于(i<<5)-i，即先将i左移5位（相当于乘以32），然后再减去i本身。这种计算方式充分利用了计算机的位运算能力，提高了哈希函数的计算速度。

综上所述，Java String选择31作为哈希乘数，既考虑到了哈希值的质量（分布均匀、冲突少），又兼顾了计算速度。这种设计使得Java String的哈希函数在实际应用中具有出色的性能表现。

当然，除了31之外，还有其他乘数可供选择。不同的乘数可能会产生不同的哈希值分布和性能表现。然而，在实际应用中，经过广泛测试和验证的31已经被证明是一个很好的选择。