Что такое коллизия в контексте хэширования и как она возникает, когда для разных ключей получается одно и то же хэш-значение?

Коллизия в контексте хэширования — это ситуация, когда для двух или более различных ключей функция хэширования вычисляет одинаковое хэш-значение. Это происходит, когда диапазон возможных входных ключей значительно больше, чем диапазон возможных хэш-значений, что характерно для большинства реальных сценариев хэширования.

Коллизии могут возникать по следующим причинам:

• Принцип Дирихле: Если число входных элементов (ключей) превышает число возможных хэш-значений, то хотя бы два входных элемента должны иметь одинаковое хэш-значение. Это неотъемлемое свойство многих к одному отображений.
• Свойства хэш-функции: Неидеальность (хотя и достаточно хорошей для практических целей) хэш-функции. Идеальная хэш-функция должна равномерно распределять входные значения по всему диапазону хэш-значений, но это сложнодостижимо на практике. Некоторые хэш-функции могут иметь тенденцию генерировать больше коллизий для определенных наборов входных данных.
• Одинаковые входные данные после преобразования: Если хэш-функция использует только часть входных данных или выполняет преобразования, которые приводят к одинаков