数据结构哈希表设计

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哈希表的定义和工作原理

哈希表的定义和工作原理

哈希表的定义和工作原理
哈希表(Hash Table),又称作散列表或哈希映射,是一种用
于存储键值对的数据结构。

它通过哈希函数将键映射到存储位置,从而快速定位到对应的值。

哈希表的工作原理如下:
1. 创建一个固定大小的数组(哈希表),数组的每个元素都是一个链表的头指针。

2. 当插入一个键值对时,将键通过哈希函数计算得到一个哈希值,然后将该键值对存储在哈希值对应的链表中。

3. 当需要查找某个键对应的值时,先将键通过哈希函数计算得到哈希值,然后在哈希值对应的链表中找到该键对应的值。

4. 如果多个键通过哈希函数计算得到的哈希值相同,即出现哈希冲突,则在链表中进行线性搜索或使用其他解决冲突的方法。

哈希表的特点包括:
- 查找、插入和删除操作的平均时间复杂度为O(1),在某些情
况下可以达到O(1)。

- 哈希表的性能依赖于哈希函数的选择和哈希表的负载因子。

- 负载因子表示哈希表中元素的个数与哈希表大小的比值,负
载因子越高,哈希冲突的可能性越高,性能下降。

需要注意的是,哈希函数的设计很重要,好的哈希函数应该尽可能地使得键的哈希值均匀分布,减少哈希冲突的可能性。

常见的哈希函数包括取余法、乘法散列法、折叠法等。

另外,为了解决哈希冲突,常用的方法包括拉链法、开放定址法等。

Python中的哈希表

Python中的哈希表

Python中的哈希表哈希表是一种基本的数据结构,是在计算机科学中被广泛使用的一种算法,也被称为散列表。

在计算机程序中,哈希表是一种根据关键字直接访问数据的数据结构。

哈希表的设计基于哈希函数,它将输入数据转换成一串数字,这个数字就可以唯一地对应输入数据在哈希表中的位置,可以实现非常快速的查找、插入和删除操作。

哈希表主要的优点是它提供了常数级别的时间复杂度,所以它将从大量数据中搜索或枚举出特定条目的工作转变为了对一组异构数据的随机访问,这使得哈希表在计算机工程的许多领域都有广泛的应用。

例如,哈希表在数据库系统、索引系统、网络协议、编译器等各种领域中都得到了广泛的应用。

哈希表的实现通常使用哈希函数将关键字映射到哈希表中的位置,这个位置称为“哈希值”或“索引”,然后将数据存储在这个位置上。

哈希函数从关键字中计算出哈希值(或索引),所以当使用哈希表时需要选择适当的哈希函数,以确保最小化哈希冲突(即两个不同的关键字映射到同一个哈希值上)的概率。

哈希表的核心思想是将大量数据映射到更小的区域(通常是哈希表中的特定位置)中,以便于对它们进行查询、浏览、修改和删除。

具体来说,哈希表的构建要求程序员找到一个适当的哈希函数。

最好的哈希函数往往具有以下几个特性:(1)哈希函数应该足够简单,可以快速、有效地计算出哈希值。

(2)哈希函数应该是确定的,即对于特定的关键字,哈希函数应该始终返回相同的哈希值。

(3)哈希函数应该将不同的关键字分散到哈希表的各个位置,以确保最小化哈希冲突的概率。

(4)哈希函数应该尽可能均匀地将关键字分布在哈希表的不同位置上,从而避免过多的哈希冲突,保证哈希表的性能。

哈希表可以通过不同的底层数据结构来实现,通常使用数组配合链表或红黑树来实现,具体实现细节要根据实际应用场景来考虑。

在一些应用场景中,例如在大量数据的情况下,链式哈希表的效率会大幅下降,此时更适合使用基于红黑树的哈希表或线性哈希表。

另外,哈希表的实现需要考虑压缩问题,即当哈希表中的数据存储超过一定数量后,如何迅速地扩充存储区域,并保证数据的存储连续性和不变性。

哈希表数据结构例题

哈希表数据结构例题

哈希表数据结构例题哈希表(HashTables)是一种用于存储数据的结构,它根据键(key)计算出一个值(value),从而将数据存储到对应的位置上。

它是一种用空间换取时间的算法,通过哈希函数将键值转化为整数,并将其映射到一个“桶”中,快速定位查找所需的数据,从而大大减少搜索时间。

哈希表也常用于排序、缓存、验证数据的完整性等方面。

哈希表的原理哈希表的主要原理就是使用一种称为哈希函数(hash function)的算法来将键值转化为整数,然后将其映射到一个“桶”中,也就是一个包含要存储的值的有序数组。

哈希函数是把任意字符串或其他数据类型,转换为一个固定长度的整数,也就是所谓的“哈希值”。

这个哈希值可以根据“哈希函数”的设计,映射到0到桶的大小减一之间的某一个整数。

这样,哈希表就可以把原来的数据,通过哈希值转换为一个范围较小的数,把数据存储到一个有序的桶中,从而大大缩短搜索时间。

哈希表的实现哈希表是使用数组和链表实现的。

数组存放键值对,链表可以解决键值重复的情况,其中每个节点存放着该键值对应的值。

为了更有效的利用存储空间,哈希表有时会采取扩容的方式,即把原来的数组容量翻倍,当存储满的时候就重新分配内存空间,并把原来的数据重新哈希映射到新的桶中。

哈希表的用途哈希表除了作为存储数据的结构,也可以用于排序、缓存、验证数据的完整性等问题。

哈希表常被用来实现快速查找和插入功能,而且它的查找时间复杂度主要取决于所使用的哈希函数,一般在O(1)时间内就可以完成查找。

哈希表也可以快速统计某一个键出现的次数,实现计数排序(Counting Sort)等功能。

哈希表的例题例子1:设计一个哈希表,能够把一个字符串(String)转换为一个哈希值,并且能够用这个哈希值搜索相应的字符串。

解题思路:首先,需要设计一种哈希函数,把一个任意长度的字符串,转换为一个固定长度的哈希值,这里可以采用把字符串中每个字符的ASCII码值相加,再除以字符串长度,取余数的方法。

hashtable底层原理

hashtable底层原理

hashtable底层原理Hashtable底层原理Hashtable是一种常见的数据结构,它可以快速地进行数据的查找和插入操作。

在Java中,Hashtable是一个非常常用的类,它的底层实现是基于哈希表的。

本文将从哈希表的基本原理、哈希函数的设计、哈希冲突的处理以及Hashtable的实现等方面来介绍Hashtable的底层原理。

一、哈希表的基本原理哈希表是一种基于数组的数据结构,它通过哈希函数将数据映射到数组的某个位置上。

哈希函数的设计是哈希表的关键,它决定了数据在数组中的位置。

哈希表的基本操作包括插入、查找和删除。

插入操作将数据插入到哈希表中,查找操作根据关键字查找数据,删除操作将数据从哈希表中删除。

二、哈希函数的设计哈希函数的设计是哈希表的关键,它决定了数据在数组中的位置。

哈希函数的设计需要满足以下几个条件:1. 映射范围:哈希函数需要将数据映射到数组的某个位置上,因此哈希函数的返回值需要在数组的范围内。

2. 均匀性:哈希函数需要将数据均匀地映射到数组的各个位置上,这样可以避免哈希冲突的发生。

3. 碰撞概率:哈希函数需要尽可能地减少哈希冲突的发生,这样可以提高哈希表的效率。

常见的哈希函数包括直接寻址法、除留余数法、数字分析法、平方取中法、折叠法等。

三、哈希冲突的处理哈希冲突是指不同的数据经过哈希函数映射到数组的同一个位置上。

哈希冲突的发生是不可避免的,因此需要采取一些方法来处理哈希冲突。

常见的哈希冲突处理方法包括开放地址法和链地址法。

开放地址法是指当哈希冲突发生时,继续寻找数组中的下一个空位置,直到找到为止。

链地址法是指将哈希冲突的数据存储在链表中,每个数组位置上存储一个链表头指针,指向链表的第一个节点。

四、Hashtable的实现Hashtable是Java中的一个非常常用的类,它的底层实现是基于哈希表的。

Hashtable的实现采用了链地址法来处理哈希冲突。

当哈希冲突发生时,将数据存储在链表中,每个数组位置上存储一个链表头指针,指向链表的第一个节点。

数据结构课程设计--哈希表实验报告

数据结构课程设计--哈希表实验报告

福建工程学院课程设计课程:算法与数据结构题目:哈希表专业:网络工程班级:xxxxxx班座号:xxxxxxxxxxxx姓名:xxxxxxx2011年12 月31 日实验题目:哈希表一、要解决的问题针对同班同学信息设计一个通讯录,学生信息有姓名,学号,电话号码等。

以学生姓名为关键字设计哈希表,并完成相应的建表和查表程序。

基本要求:姓名以汉语拼音形式,待填入哈希表的人名约30个,自行设计哈希函数,用线性探测再散列法或链地址法处理冲突;在查找的过程中给出比较的次数。

完成按姓名查询的操作。

运行的环境:Microsoft Visual C++ 6.0二、算法基本思想描述设计一个哈希表(哈希表内的元素为自定义的结构体)用来存放待填入的30个人名,人名为中国姓名的汉语拼音形式,用除留余数法构造哈希函数,用线性探查法解决哈希冲突。

建立哈希表并且将其显示出来。

通过要查找的关键字用哈希函数计算出相应的地址来查找人名。

通过循环语句调用数组中保存的数据来显示哈希表。

三、设计1、数据结构的设计和说明(1)结构体的定义typedef struct //记录{NA name;NA xuehao;NA tel;}Record;录入信息结构体的定义,包含姓名,学号,电话号码。

typedef struct //哈希表{Record *elem[HASHSIZE]; //数据元素存储基址int count; //当前数据元素个数int size; //当前容量}HashTable;哈希表元素的定义,包含数据元素存储基址、数据元素个数、当前容量。

2、关键算法的设计(1)姓名的折叠处理long fold(NA s) //人名的折叠处理{char *p;long sum=0;NA ss;strcpy(ss,s); //复制字符串,不改变原字符串的大小写strupr(ss); //将字符串ss转换为大写形式p=ss;while(*p!='\0')sum+=*p++;printf("\nsum====================%d",sum);return sum;}(2)建立哈希表1、用除留余数法构建哈希函数2、用线性探测再散列法处理冲突int Hash1(NA str) //哈希函数{long n;int m;n=fold(str); //先将用户名进行折叠处理m=n%HASHSIZE; //折叠处理后的数,用除留余数法构造哈希函数return m; //并返回模值}Status collision(int p,int c) //冲突处理函数,采用二次探测再散列法解决冲突{int i,q;i=c/2+1;while(i<HASHSIZE){if(c%2==0){c++;q=(p+i*i)%HASHSIZE;if(q>=0) return q;else i=c/2+1;}else{q=(p-i*i)%HASHSIZE;c++;if(q>=0) return q;else i=c/2+1;}}return UNSUCCESS;}void benGetTime();}else printf("\n此人不存在,查找不成功!\n");benGetTime();}(4)显示哈希表void ShowInformation(Record* a) //显示输入的用户信息{int i;system("cls");for( i=0;i<NUM_BER;i++)printf("\n第%d个用户信息:\n 姓名:%s\n 学号:%s\n 电话号码:%s\n",i+1,a[i].name,a[i].xuehao,a[i].tel);}(5)主函数的设计void main(int argc, char* argv[]){Record a[MAXSIZE];int c,flag=1,i=0;HashTable *H;H=(HashTable*)malloc(LEN);for(i=0;i<HASHSIZE;i++){H->elem[i]=NULL;H->size=HASHSIZE;H->count=0;}while (1){ int num;printf("\n ");printf("\n 欢迎使用同学通讯录录入查找系统");printf("\n 哈希表的设计与实现");printf("\n 【1】. 添加用户信息");printf("\n 【2】. 读取所有用户信息");printf("\n 【3】. 以姓名建立哈希表(再哈希法解决冲突) ");printf("\n 【4】. 以电话号码建立哈希表(再哈希法解决冲突) ");printf("\n 【5】. 查找并显示给定用户名的记录");printf("\n 【6】. 查找并显示给定电话号码的记录");printf("\n 【7】. 清屏");printf("\n 【8】. 保存");printf("\n 【9】. 退出程序");printf("\n 温馨提示:");printf("\n Ⅰ.进行5操作前请先输出3 ");printf("\n Ⅱ.进行6操作前请先输出4 ");printf("\n");printf("请输入一个任务选项>>>");printf("\n");scanf("%d",&num);switch(num){case 1:getin(a);break;case 2:ShowInformation(a);break;case 3:CreateHash1(H,a); /* 以姓名建立哈希表*/break;case 4:CreateHash2(H,a); /* 以电话号码建立哈希表*/break;case 5:c=0;SearchHash1(H,c);break;case 6:c=0;SearchHash2(H,c);break;case 7:Cls(a);break;case 8:Save();break;case 9:return 0;break;default:printf("你输错了,请重新输入!");printf("\n");}}system("pause");return 0;3、模块结构图及各模块的功能:四、源程序清单:#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include <windows.h>#define MAXSIZE 20 #define MAX_SIZE 20 #define HASHSIZE 53 #define SUCCESS 1#define UNSUCCESS -1#define LEN sizeof(HashTable)typedef int Status;typedef char NA[MAX_SIZE];typedef struct {NA name;NA xuehao;NA tel;}Record;typedef struct {Record *elem[HASHSIZE]; int count; int size; }HashTable;Status eq(NA x,NA y) {if(strcmp(x,y)==0)return SUCCESS;else return UNSUCCESS;}Status NUM_BER;void getin(Record* a) {int i;system("cls");printf("输入要添加的个数:\n");scanf("%d",&NUM_BER);for(i=0;i<NUM_BER;i++){printf("请输入第%d个记录的姓名:\n",i+1);scanf("%s",a[i].name);printf("请输入%d个记录的学号:\n",i+1);scanf("%s",a[i].xuehao);printf("请输入第%d个记录的电话号码:\n",i+1);scanf("%s",a[i].tel);}}void ShowInformation(Record* a){int i;system("cls");for( i=0;i<NUM_BER;i++)printf("\n第%d个用户信息:\n 姓名:%s\n 学号:%s\n 电话号码:%s\n",i+1,a[i].name,a[i].xuehao,a[i].tel);}void Cls(Record* a){printf("*");system("cls");}long fold(NA s){char *p;long sum=0;NA ss;strcpy(ss,s);strupr(ss);p=ss;while(*p!='\0')sum+=*p++;printf("\nsum====================%d",sum);return sum;}int Hash1(NA str){int m;n=fold(str);m=n%HASHSIZE;return m;}int Hash2(NA str){long n;int m;n = atoi(str);m=n%HASHSIZE;return m;}Status collision(int p,int c){int i,q;i=c/2+1;while(i<HASHSIZE){if(c%2==0){c++;q=(p+i*i)%HASHSIZE;if(q>=0) return q;else i=c/2+1;}else{q=(p-i*i)%HASHSIZE;c++;if(q>=0) return q;else i=c/2+1;}}return UNSUCCESS;}void benGetTime();void CreateHash1(HashTable* H,Record* a){ int i,p=-1,c,pp;system("cls"); benGetTime();for(i=0;i<NUM_BER;i++){p=Hash1(a[i].name);pp=p;while(H->elem[pp]!=NULL) {pp=collision(p,c);if(pp<0){printf("第%d记录无法解决冲突",i+1);continue;}}H->elem[pp]=&(a[i]);H->count++;printf("第%d个记录冲突次数为%d。

列车时刻表 c 数据结构设计

列车时刻表 c 数据结构设计

列车时刻表 c 数据结构设计
列车时刻表是一个重要的交通工具信息系统,它用于查
询和展示列车的发车时间、到达时间、车次编号和途经站
点等相关信息。

为了高效地存储和查询时刻表数据,我设
计了以下数据结构。

首先,我们可以使用一个哈希表来存储每个车次的信息。

哈希表的键可以使用车次编号,值则可以是一个包含该列
车所有站点信息的链表。

每个链表节点包括站点名称、到
达时间和发车时间等数据。

此外,我们还需要一个集合来存储所有的站点名称。


样可以方便地进行站点名称的检索和排序。

对于查询功能,我们可以利用哈希表来快速定位到指定
车次,并通过遍历链表获取该车次所有站点的信息。

对于添加新的列车时刻表数据,我们可以根据车次编号
在哈希表中插入一个新的键值对。

如果该车次已存在,则
可以将新的站点信息添加到对应链表中。

同时,我们也需
要将新的站点名称添加到站点名称的集合中。

如果需要删除某个车次的时刻表数据,我们可以在哈希表中定位到指定车次,并删除对应的键值对。

同时,我们也需要从站点名称的集合中删除该车次的所有站点名称。

这样设计的列车时刻表数据结构能够高效地存储和查询列车信息。

它允许快速定位到指定车次,同时可以方便地对车次的站点信息进行添加、删除和修改。

哈工程数据结构实验报告

哈工程数据结构实验报告

哈工程数据结构实验报告一、实验目的本实验的目的是通过对于哈工程的数据结构实验的实践操作,掌握并理解数据结构中的哈希表的基本原理、实现方式,以及相关的查找、插入和删除操作。

通过实验的实践操作,进一步加深对于数据结构的理解和运用能力。

二、实验步骤和实验原理1.实验环境本次实验使用的是C++语言在Visual Studio环境下进行开发。

2.实验内容本次实验主要涉及到哈希表的构建和相关操作的实践。

具体步骤如下:(1)首先创建一个结构体,包括学生姓名和学号等信息。

(2)然后定义哈希表的存储结构,其中包括哈希表的大小、装填因子等。

(3)根据哈希表的大小,创建一个存储结点的数组。

(4)实现哈希函数,根据学生学号计算哈希值。

(5)实现插入操作,即将结点插入到哈希表中的合适位置。

(6)实现查找操作,根据学生学号查找对应的结点。

(7)实现删除操作,根据学生学号删除对应的结点。

(8)测试程序的运行效果,包括对哈希表进行插入、查找和删除操作等。

三、实验结果与分析通过对实验的步骤和原理的实践操作,成功构建了一个哈希表,并实现了插入、查找和删除操作。

在实验结果的分析中,可以发现哈希表具有一定的优势:通过哈希函数的映射,可以将元素快速地插入到对应的位置,从而实现了快速的查找和删除操作。

四、实验总结通过本次实验,我对于哈希表的原理、实现方式以及相关操作有了更深刻的理解。

通过实践操作,我进一步加深了对于数据结构的掌握和运用能力。

同时,我也认识到哈希表在实际应用中的重要性和优势,对于提高数据处理和查询效率有着重要的作用。

期待在日后的学习和工作中能够更加深入地学习和应用数据结构的知识,提升自己的技术水平和能力。

数据结构在程序设计中的应用

数据结构在程序设计中的应用

数据结构在程序设计中的应用概述:在现代的计算机编程领域中,数据结构是一个至关重要的概念。

它是指将数据按照某种特定的方式组织和存储的方法,以便能够高效地操作和管理数据。

数据结构的选择和设计对程序的性能和效率有着深远的影响。

本文将探讨数据结构在程序设计中的应用,并介绍常见的数据结构及其特点。

一、数组(Array)数组是最简单和最基本的数据结构之一。

它是一种线性结构,用于存储相同类型的元素。

数组的特点是可以通过索引快速访问任意位置的元素。

在程序设计中,数组常用于存储有序的数据集合。

例如,在一个学生成绩管理系统中,可以使用数组来存储学生的成绩。

二、链表(Linked List)链表是一种常见的动态数据结构,它由一系列节点组成,每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。

链表的特点是插入和删除操作的效率很高,但是访问任意位置的元素的效率较低。

在程序设计中,链表常用于处理频繁插入和删除操作的场景。

例如,在一个任务管理应用中,可以使用链表来实现任务列表。

三、栈(Stack)栈是一种特殊的线性数据结构,遵循先进后出(LIFO)的原则。

栈的特点是只能在栈的一端进行插入和删除操作。

在程序设计中,栈常用于处理递归调用、表达式求值和内存管理等场景。

例如,在一个计算器应用中,可以使用栈来实现表达式的求值过程。

四、队列(Queue)队列是另一种常见的线性数据结构,遵循先进先出(FIFO)的原则。

队列的特点是只允许在队列的一端进行插入操作,在另一端进行删除操作。

在程序设计中,队列常用于处理排队和异步任务处理等场景。

例如,在一个银行系统中,可以使用队列来实现客户排队的过程。

五、树(Tree)树是一种非线性数据结构,它是由一系列节点组成的层次结构。

树的特点是每个节点可以有多个子节点,根节点没有父节点。

在程序设计中,树常用于组织和存储具有层次关系的数据。

例如,在一个文件系统中,可以使用树来表示文件和文件夹之间的关系。

六、图(Graph)图是一种复杂的非线性数据结构,它由一系列节点和节点之间的边组成。

数据结构课程设计报告——哈希表实现电话号码查询

数据结构课程设计报告——哈希表实现电话号码查询

数据结构课程设计报告一、需求分析1问题描述:根据需要设计出合理的Hash函数,并由此建立相应的Hash表。

要求:1)每个电话用户信息包括(姓名,电话,住址)信息。

2)可以使用姓名与地址查找相应的用户信息。

3)使用Hash表实现。

使用开放定址法解决冲突。

2 基本要求:1)记录每个用户的姓名、地址和电话。

2)从键盘输入,以姓名和地址为关键字分别建立Hash表。

3)用开放地址法解决冲突。

4)分别按姓名和地址查找并显示电话号码。

二、概要设计三、详细设计typedef struct //定义结构Hash表{定义Hash表内的所有成员}HashTable[MaxSize];int Key(char x[])//关键字转换为数值{求字符数组x每个字符对应的asc值的绝对值之和,并返回最后结果}void CreateHT(HashTable ha)//创建Hash表{创建Hash表,并初始化它}void InsertHTna(HashTable ha,int &n,KeyType k,int d) //按姓名插入{以姓名为关键字,调用关键字转换函数将对应的电话号码存储到相应的存储空间。

若该位置已经被存储,则向后移一位(当移到最后一位,就移到头部继续)。

若还有冲突重复上一步。

当所有空间都查过一遍,发现没有空位,则输出“没有存储空间”。

}void InsertHTadd(HashTable ha,int &n,KeyType k,int d)//按地址插入{以地址为关键字,调用关键字转换函数将对应的电话号码存储到相应的存储空间。

若该位置已经被存储,则向后移一位(当移到最后一位,就移到头部继续)。

若还有冲突重复上一步。

当所有空间都查过一遍,发现没有空位,则输出“没有存储空间”。

}void InserHT(HashTable ha)//Hash表插入{输入用户姓名、地址和电话,分别调用按姓名插入和按地址插入函数进行插入。

嵌套map数据库表设计

嵌套map数据库表设计

嵌套map数据库表设计
嵌套Map(也称为嵌套哈希表或嵌套字典)是一种数据结构,
可以在数据库中以不同的方式进行设计。

在关系型数据库中,可以
使用多个表和外键来实现嵌套映射。

在非关系型数据库中,比如文
档型数据库或键值对数据库中,可以直接使用嵌套的数据结构来表
示嵌套Map。

在关系型数据库中,可以通过创建多个表来实现嵌套Map。

例如,如果我们有一个包含学生信息和他们的成绩的数据库,我们可
以创建两个表,一个表包含学生的基本信息(如学生ID、姓名、年
龄等),另一个表包含学生的成绩信息(如学生ID、科目、成绩等)。

这样就可以通过学生ID将两个表关联起来,实现嵌套的效果。

在非关系型数据库中,比如MongoDB这样的文档型数据库,可
以直接使用嵌套的数据结构来表示嵌套Map。

例如,我们可以创建
一个包含学生信息和他们的成绩的文档,其中成绩信息作为嵌套的
字段存储在学生信息文档中。

除了关系型数据库和文档型数据库之外,还可以在键值对数据
库中实现嵌套Map。

键值对数据库允许存储复杂的数据结构,因此
可以直接将嵌套Map存储为一个键的值。

无论是在关系型数据库、文档型数据库还是键值对数据库中设计嵌套Map,都需要考虑数据的一致性、查询效率以及数据的层次结构。

在设计过程中,需要根据具体的业务需求和数据库特性来选择合适的设计方式,以实现高效的数据存储和检索。

c实现的hash表-概述说明以及解释

c实现的hash表-概述说明以及解释

c实现的hash表-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在计算机科学中,哈希表(Hash Table),又被称为散列表,是一种常用的数据结构。

它能够以常数时间复杂度(O(1))来实现插入、删除和查找等操作,因此具有高效的特性。

哈希表通过哈希函数将键(key)映射到一个固定大小的数组(通常称为哈希表)。

通过这种映射关系,我们可以在数组中快速访问到对应的值(value)。

常见的应用场景包括缓存系统、数据库索引、编译器符号表等。

相对于其他数据结构,哈希表具有以下优点:1. 高效的插入、删除和查找操作:哈希表在插入、删除和查找数据时以常数时间复杂度进行操作,无论数据量大小,都能快速地完成操作。

2. 高效的存储和检索:通过哈希函数的映射关系,哈希表能够将键值对存储在数组中,可以通过键快速地找到对应的值。

3. 空间效率高:哈希表通过哈希函数将键映射到数组下标,能够充分利用存储空间,避免冗余的存储。

然而,哈希表也存在一些局限性:1. 冲突问题:由于哈希函数的映射关系是将多个键映射到同一个数组下标上,可能会导致冲突。

解决冲突问题的常见方法包括链地址法(Chaining)和开放定址法(Open Addressing)等。

2. 内存消耗:由于哈希表需要维护额外的空间来存储映射关系,所以相比于其他数据结构来说,可能会占用较多的内存。

本篇长文将重点介绍C语言实现哈希表的方法。

我们将首先讨论哈希表的定义和实现原理,然后详细介绍在C语言中如何实现一个高效的哈希表。

最后,我们将总结哈希表的优势,对比其他数据结构,并展望哈希表在未来的发展前景。

通过本文的学习,读者将能够深入理解哈希表的底层实现原理,并学会如何在C语言中利用哈希表解决实际问题。

1.2 文章结构本文将围绕C语言实现的hash表展开讨论,并按照以下结构进行组织。

引言部分将对hash表进行概述,介绍hash表的基本概念、作用以及其在实际应用中的重要性。

同时,引言部分还会阐述本文的目的,即通过C语言实现的hash表,来探讨其实现原理、方法以及与其他数据结构的对比。

数据结构 第4章

数据结构 第4章



例子

假设要建立一个地址区间长度为13的哈希表,哈希函数为 H(key) = Ord(关键字第一个字母)-1)/2 其中函数Ord求字母在字母表中的序号。例如,字母A在 字母表中的序号为1, Ord(‘A’)=1。 现将关键字依次为Zhao, Qian, Sun, Li, Wu, Chen, Han的 7 个记录插入该哈希表。


例子

例如构造一个数据元素个数n = 60,哈希地址空间长度m = 100 的哈希表。 对关键字分析发现,关键字的第 1、2、3、6位取值比较集中,不 宜作为哈希地址,
…… 8 8 8 8 8 8 8 8 1 1 2 1 2 2 1 1 3 3 7 3 7 7 3 3 1 2 3 4 0 7 8 7 6 9 3 6 4 1 6 8 6 6 8 6 2 0 7 2 3 1 3 6 2 5 8 4 5 8 2
数据结构
广东工业大学 计算机学院
第4章 哈希表
第4章 哈希表


4.1 哈希表的概念 4.2 哈希函数的构造方法

4.2.1 直接定址法 4.2.2 除留余数法 4.2.3 数字分析法 4.2.4 折叠法 4.2.5 平方取中法 4.3.1 开放定址法 4.3.2 链地址法 链地址哈希表的实现 开放定址哈希表的实现
移位叠加 0040 1108 1053 0216 + 9891 (1)2308

Z形叠加 0040 8011 1053 6120 + 9891 (2)5115
4.2.5 平方取中法


平方取中法先取关键字的平方,然后根据哈希表地址区 间长度m的大小,选取平方数的中间若干位作为哈希地 址。通过取平方扩大关键字之间的差别,而平方值的中 间若干位和这个数的每一位都相关,使得不同关键字的 哈希函数值分布较为均匀,不易产生冲突。 设哈希表地址区间长度为1000,可取关键字平方值的中 间三位。

哈希表asl计算平均长度

哈希表asl计算平均长度

哈希表asl计算平均长度摘要:一、哈希表简介1.哈希表的概念2.哈希表的作用二、ASL计算平均长度1.ASL的定义2.计算哈希表平均长度的方法3.平均长度对哈希表性能的影响三、哈希表优化1.哈希表的负载因子2.哈希表的动态调整3.哈希表的优化方向正文:哈希表是一种数据结构,它通过哈希函数将关键字映射到特定的位置来存储和检索数据。

哈希表在计算机科学中被广泛应用,如数据库、缓存、编程语言的运行时数据区等。

它的主要优点是可以在平均情况下实现O(1)的查找、插入和删除操作。

然而,在最坏的情况下,哈希表的操作时间可能退化到O(n)。

为了解决这个问题,我们需要优化哈希表的平均长度。

ASL(Average String Length)是衡量哈希表性能的一个重要指标。

它表示在哈希表中,关键字平均需要多少个比特来表示。

计算哈希表平均长度的方法是:ASL = Σ(每个位置的字符数) / 哈希表的大小。

一般来说,ASL越小,哈希表的性能越好。

哈希表的平均长度对性能有着重要的影响。

当ASL较大时,哈希表可能需要更多的空间来存储相同数量的数据,从而导致更高的查找、插入和删除操作的开销。

为了提高哈希表的性能,我们需要优化ASL。

有许多方法可以优化哈希表的平均长度。

首先,我们可以调整哈希表的负载因子。

负载因子是哈希表中实际存储的数据量与哈希表大小的比值。

通过合理设置负载因子,可以在空间和时间复杂度之间找到一个平衡点。

其次,我们可以动态调整哈希表的大小。

当哈希表中的数据量发生变化时,我们可以根据实际情况来调整哈希表的大小,以保持适当的负载因子。

这有助于减小ASL的变化范围,提高哈希表的性能。

最后,我们可以从哈希函数和哈希表的设计本身入手,进一步优化ASL。

例如,可以使用更高效的哈希函数,提高关键字在哈希表中的分布均匀性;或者采用更紧凑的数据结构,降低哈希表中每个位置的字符数。

总之,优化哈希表的平均长度对于提高哈希表的性能至关重要。

哈希表数据结构

哈希表数据结构

哈希表数据结构哈希表是一种常用的数据结构,它可以将元素的添加、查找和删除的操作时间复杂度降至O(1),是一种快速、紧凑的数据结构。

它也可以被用于存储大量的键值对,如字典或者关联数组。

哈希表的内部结构有不同的实现方式,可以根据不同的实现方法达到不同的性能。

本文将详细介绍哈希表的背景、实现方式和应用等内容,以期使读者对哈希表有更深入的理解。

一、哈希表的概念哈希表是一种索引定位数据的数据结构。

哈希表(又称散列表)使用一种称为哈希函数的函数,根据键来计算出一个索引值,然后将值存储在数组的指定位置。

由于其有效的搜索时间,哈希表在许多不同的应用程序中被广泛的使用。

二、哈希表的实现方式哈希表的实现方式有多种,如拉链法、开放寻址法等,但其常用的实现方式为拉链法。

(1)拉链法拉链法是最基本的哈希表实现方式,它将散列值相同的键值(元素)存储在链表中,当需要查找或添加元素时只需要在链表中进行查找和操作,从而达到减少对查找和添加的时间复杂度。

拉链法中每个数组位置上存放一个链表的指针,链表中的每个节点中存放着存储的元素。

(2)开放寻址法开放寻址法是一种空间换时间的实现方式,它首先将输入的元素通过哈希函数映射成一个数组下标,如果该数组位置已经有数据存在,则重新使用哈希函数映射得到一个新的下标,直到找到一个没有被占用的位置将元素存放进去,以此来解决碰撞问题。

三、哈希表的应用哈希表在计算机科学中有着广泛的应用,它可以用来存储、查询和管理大量的键值对,如字典或者关联数组,减少查找的时间复杂度。

同时它也可以被用来存储表格数据,将表格转换成哈希表,使得查询性能更优。

此外,哈希表还可以被用来实现复杂的数据结构,如字典树,它可以帮助我们快速查询字符串是否存在。

总结哈希表是一种常用的数据结构,它可以将元素的添加、查找和删除的操作时间复杂度降至O(1),是一种快速、紧凑的数据结构。

它的实现方式主要有拉链法和开放寻址法,广泛应用于字典的存储、表格的查询和复杂的数据结构的实现等等。

哈希表平均查找长度

哈希表平均查找长度

哈希表平均查找长度一、概念解释哈希表(Hash Table)是一种数据结构,它通过哈希函数将键映射到表中的位置来访问记录,以加快查找的速度。

平均查找长度(Average Search Length,ASL)是指查找一个元素所需的平均比较次数。

二、哈希表的构成哈希表由两个部分组成:哈希函数和存储空间。

哈希函数将关键字转换为一个索引值,这个索引值对应着存储空间中的一个位置。

存储空间可以使用数组实现,每个位置称为桶(Bucket),每个桶可以存放一个或多个元素。

三、哈希函数的设计好的哈希函数应该满足以下几点要求:1. 映射范围广泛:能够将输入域中的所有关键字映射到不同的桶中。

2. 散列均匀:能够使得所有桶中元素分布趋于均匀。

3. 计算速度快:计算哈希值应该尽可能地快。

常见的哈希函数有以下几种:1. 直接寻址法:直接使用关键字作为索引值。

2. 数字分析法:利用关键字中各位数字分布不均匀的特点进行计算。

3. 平方取中法:将关键字平方后取中间几位作为索引值。

4. 折叠法:将关键字分割成若干部分,然后将这些部分相加得到索引5. 除留余数法:用关键字除以一个不大于哈希表长度的数,取余数作为索引值。

四、哈希表的查找哈希表的查找过程包括两个步骤:1. 计算关键字的哈希值,得到对应的桶号。

2. 在对应的桶中查找目标元素。

如果桶中有多个元素,则需要进行线性探测或者拉链法来解决冲突。

线性探测是指如果当前位置已经被占用,则继续向下探测直到找到一个空闲位置。

拉链法是指在每个桶中维护一个链表,所有哈希值相同的元素都放在这个链表中。

五、哈希表平均查找长度的计算平均查找长度(ASL)是指查找一个元素所需的平均比较次数。

它可以通过以下公式计算:ASL = (成功查找时比较次数 + 不成功查找时比较次数) / 总共需要查找的记录数其中,成功查找时比较次数等于哈希表中所有元素的比较次数之和,不成功查找时比较次数等于哈希表长度。

六、影响哈希表平均查找长度的因素1. 哈希函数的设计:好的哈希函数能够使得元素分布均匀,从而减少冲突。

哈希表是有序还是无序的 哈希表底层的数据结构实现 哈希表的构造算法 哈希表解决冲突的方法

哈希表是有序还是无序的 哈希表底层的数据结构实现 哈希表的构造算法 哈希表解决冲突的方法

哈希表是有序还是无序的哈希表底层的数据结构实现哈希表的构造算法哈希表解决冲突的方法1. 引言1.1 概述哈希表是一种使用哈希函数和数组来实现的数据结构,具有高效的查找和插入操作的优点。

它通过将关键字映射到数组中的位置来实现快速查找。

在计算机科学领域中,哈希表被广泛应用于各种场景,如数据库索引、缓存、字典等。

本文将对哈希表的一些重要问题进行讨论和探究,包括哈希表是有序还是无序的问题、哈希表底层的数据结构实现、哈希表的构造算法以及解决冲突的方法。

通过深入研究这些问题,我们可以更好地理解和应用哈希表。

1.2 文章结构本文共分为六个部分,每个部分都涵盖了特定主题:第一部分为引言部分,介绍了文章的背景、目的以及整体结构。

第二部分将探讨哈希表是有序还是无序的问题。

我们首先对哈希表的定义和功能进行概述,然后讨论了哈希表顺序性问题可能存在的原因,并综合相关研究和理论观点进行综述。

第三部分将集中讨论哈希表底层的数据结构实现。

我们将介绍使用数组和链表来实现哈希表底层数据结构的方法,并讨论其他可能用于哈希表底层的数据结构。

第四部分将详细介绍哈希表的构造算法。

我们将比较常见的哈希函数算法及其特点,然后综述和分析不同碰撞处理算法,并探讨构造算法在不同应用场景中的优化方法。

第五部分将重点解决哈希表冲突的方法。

我们将介绍开放地址法(如线性探测、二次探测等)以及链地址法和拉链法,并讨论其他可能的冲突解决方法。

最后一部分为结论部分,对哈希表的优缺点进行总结,并对哈希表有序性问题、底层数据结构实现、构造算法和冲突解决方法进行总结与展望。

1.3 目的本文旨在通过对哈希表有序性问题、底层数据结构实现、构造算法和冲突解决方法等方面进行深入研究,以期能够更加全面地理解和应用哈希表。

通过本文的阐述,读者将能够了解到不同问题背后所涉及到的相关理论和算法,并能够在实践中灵活应用哈希表,提高数据结构的效率及性能。

2. 哈希表是有序还是无序的2.1 哈希表的定义和功能哈希表(Hash Table)是一种常用的数据结构,用于存储键值对。

构造哈希表

构造哈希表

构造哈希表哈希表(HashTable)是一种以哈希函数和拉链法来实现插入、查找和删除元素的数据结构,广泛用于网络安全、网络存储、生物信息学等领域,是一种重要的数据结构。

一般来说,哈希表可以使用一些简单的操作来构造和维护,这样就可以提高查找和插入数据的效率,而且可以大大减少存储空间的使用量。

哈希表的构造很容易,一般地,我们可以使用以下步骤来构造哈希表:1.先,需要设定哈希表的大小,它的大小一般比所需要的元素的数量要大一些,这样可以提高查找的效率。

2.后,需要选定一个哈希函数来将元素映射到哈希表中,这个哈希函数一般是尽可能均匀以及独立地将元素映射到哈希表中。

3.后,选定一种拉链法(拉链法是一种将相同哈希值的元素放在一起的算法),并将所有元素按照哈希值的大小插入到哈希表中。

哈希表的特点在于,它拥有快速查找的特性,无论是插入元素还是删除元素,都可以在常数时间内完成,而且哈希表可以将空间复杂度降低到O(n)。

但是,哈希表也有一些缺点,比如哈希碰撞(hash collision),即两个元素映射到同一个哈希值上,另外,如果哈希表发生过多的哈希碰撞,就会降低查找的效率,所以我们在构造哈希表时要尽量避免发生哈希碰撞。

另外,在构造哈希表的时候,还要注意一些其他的因素,比如当我们需要将某个元素插入到哈希表中的时候,需要考虑是否需要扩充哈希表的大小,这样可以有效地减少哈希碰撞的发生。

总之,哈希表是一种强大的数据结构,有效地解决了存储和查找的问题,它可以在常数时间内插入、查找和删除元素,因此在网络安全、网络存储、生物信息学等领域都有重要的应用。

如果你想使用哈希表,必须要认真地准备构造它,选择合适的哈希函数以及拉链法,然后再慢慢插入数据,更重要的是要牢记哈希表也有缺点,需要注意哈希碰撞的发生。

数据结构 哈希表的构建

数据结构 哈希表的构建

哈希表是一种基于哈希函数进行快速访问的数据结构,它可以在常数时间复杂度下进行插入、删除和查找操作。

下面是构建哈希表的一般步骤:
1. 定义哈希表的大小:首先,确定哈希表的大小,即桶的数量。

桶的数量应该是一个较大的素数,以减少哈希冲突。

2. 设计哈希函数:哈希函数是将输入的键转换为桶的索引的算法。

一个好的哈希函数应该能够将键均匀地映射到不同的桶中,以减少冲突。

常见的哈希函数包括除留余数法、乘法哈希法、平方取中法等。

3. 创建桶:根据确定的哈希表大小,创建相应数量的桶。

4. 插入操作:将键值对插入哈希表时,首先使用哈希函数计算出键对应的桶索引。

如果该桶为空,则将键值对插入该桶中;如果该桶非空,则发生冲突,需要解决冲突,常见的解决方法包括链地址法和开放地址法。

5. 查找操作:在查找键值对时,同样使用哈希函数计算出键对应的桶索引。

若该桶为空,则键不存在于哈希表中;若该桶非空,则可能存在冲突,需要在该桶中进行线性搜索或其他冲突解决方法来找到对应的值。

6. 删除操作:删除键值对时,先找到键对应的桶,然后删除桶中的键值对。

在实际应用中,为了提高哈希表的性能,通常还会考虑哈希表的动态扩容和缩容、哈希函数的设计优化、冲突解决策略的选择等问题。

Shell脚本编写的高级技巧使用数组和哈希表进行数据结构操作

Shell脚本编写的高级技巧使用数组和哈希表进行数据结构操作

Shell脚本编写的高级技巧使用数组和哈希表进行数据结构操作Shell脚本编写的高级技巧——使用数组和哈希表进行数据结构操作Shell脚本是一种在Linux和Unix系统中广泛使用的编程语言。

虽然Shell脚本通常被认为是一种简单的脚本语言,但通过使用一些高级技巧,我们可以在Shell脚本中实现复杂的数据结构操作。

本文将探讨如何利用数组和哈希表来实现高级的数据结构操作。

一、数组的使用数组是Shell脚本中最基本的数据结构之一。

在Shell脚本中,我们可以使用数组来存储和操作一组数据。

1. 声明和初始化数组在Shell脚本中,我们可以通过以下方式声明和初始化数组:```array_name=(value1 value2 value3 ... valuen)```其中,array_name是数组的名称,value1、value2等是数组中的元素。

2. 访问数组元素使用以下方式可以访问数组中的元素:${array_name[index]}```其中,index是元素的索引,索引从0开始。

3. 获取数组长度我们可以使用以下方式获取数组的长度:```${#array_name[@]}```这将返回数组中元素的个数。

4. 示例代码下面是一个使用数组的示例代码,它用于将一组数字相加并计算它们的平均值:```bash#!/bin/basharray=(1 2 3 4 5)sum=0for num in "${array[@]}"; dosum=$((sum + num))average=$((sum / ${#array[@]}))echo "Sum: $sum"echo "Average: $average"```二、哈希表的使用哈希表(也称为关联数组)是一种可以关联键和值的数据结构。

在Shell脚本中,我们可以使用哈希表来存储和操作键值对。

1. 声明和初始化哈希表在Shell脚本中,我们可以通过以下方式声明和初始化哈希表:```declare -A hash_tablehash_table=([key1]=value1 [key2]=value2 [key3]=value3)```其中,key1、key2等是键,value1、value2等是值。

数据结构课程设计参考题目(一)

数据结构课程设计参考题目(一)

数据结构课程设计参考题目(一)数据结构是计算机科学中的一门基础课程,它主要研究数据的组织、存储、管理和操作等方面的问题。

随着计算机技术的发展,数据结构逐渐成为各个领域必不可少的一门课程。

而数据结构课程设计参考题目是该课程的一项重要内容,它能够帮助学生更好地掌握课程知识,提高对数据结构的理解和应用能力。

以下是几个数据结构课程设计参考题目。

1.链表操作设计一个链表类,使得它能够实现插入、删除、查找和遍历链表的操作。

要求采用单向链表或双向链表实现,并考虑链表的循环操作。

同时,要求能够对链表进行排序操作。

2.栈与队列操作设计一个栈和队列类,使得它们能够实现入栈、出栈、入队和出队的操作。

要求采用数组或链表实现,并可用于表达式转换和括号匹配等相关问题。

3.堆排序算法实现堆排序算法,要求能够对整型数列进行排序,并输出其排序后的结果。

要求堆的构建、删除和调整操作均可用最大堆或最小堆实现。

同时,要求能够对算法的时间复杂度进行分析,并与快速排序等算法进行比较。

4.哈希表实现设计一个哈希表类,使其能够实现插入、删除和查找等操作。

要求采用链地址法或开放地址法实现,同时需要考虑哈希函数和扩容等问题。

要求能够对哈希冲突的解决方法进行比较和分析。

5.树与图的遍历实现二叉树、B树或B+树的遍历操作,要求能够实现先序、中序和后序遍历,并能够循环遍历或递归遍历。

同时,要求能够对树的平衡性进行探究和讨论。

另外,树的遍历也是图的遍历的基础,可以通过深度优先搜索或广度优先搜索实现图的遍历。

以上是一些常见的数据结构课程设计参考题目,它们可以锻炼学生的编程能力、算法分析能力和数据处理能力,同时也可以增强学生对数据结构知识的理解和掌握。

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一、问题描述针对某个集体(比如你所在的班级)中的“人名”设计一个哈希表,使得平均查找长度均不超过R,完成相应的建表和查表顺序。

二、基本要求假设人名为中国人姓名的汉语拼音形式。

待填入哈希表的人名共有30个,取平均查找长度的上限为2。

哈希函数用除留余数法构造,用伪随机探测再散列法处理冲突。

三、概要设计1.构造结构体:typedef struct{};2.姓名表的初始化:void InitNameTable();3.建立哈希表:void CreateHashTable();4.显示姓名表:void DisplayNameTable();5.姓名查找:void FindName();6.主函数:void main() ;四、详细设计1.姓名表的初始化void InitNameTable(){NameTable[0].py="louyuhong";NameTable[1].py="shenyinghong";NameTable[2].py="wangqi";NameTable[3].py="zhuxiaotong";NameTable[4].py="zhataotao";NameTable[5].py="chenbinjie";NameTable[6].py="chenchaoqun";NameTable[7].py="chencheng";NameTable[8].py="chenjie";NameTable[9].py="chenweida";NameTable[10].py="shanjianfeng";NameTable[11].py="fangyixin";NameTable[12].py="houfeng";NameTable[13].py="hujiaming";NameTable[14].py="huangjiaju";NameTable[15].py="huanqingsong";NameTable[16].py="jianghe";NameTable[17].py="jinleicheng";NameTable[18].py="libiao";NameTable[19].py="liqi";NameTable[20].py="lirenhua";NameTable[21].py="liukai";NameTable[22].py="louhanglin";NameTable[23].py="luchaoming";NameTable[24].py="luqiuwei";NameTable[25].py="panhaijian";NameTable[26].py="shuxiang";NameTable[27].py="suxiaolei";NameTable[28].py="sunyubo";NameTable[29].py="wangwei";for (i=0;i<NAME_LEN;i++) //将字符串的各个字符所对应的ASCII码相加,所得的整数做为哈希表的关键字{int s=0;char *p=NameTable[i].py;for (j=0;*(p+j)!='\0';j++)s+=toascii(*(p+j));NameTable[i].m=s;}}2.建立哈希表void CreateHashTable(){for(i=0;i<HASH_LEN;i++){HashTable[i].py="\0";HashTable[i].m =0;HashTable[i].si=0;}for(i=0;i<NAME_LEN;i++){int sum=1,j=0;int adr=(NameTable[i].m)%P; //除留余数法 H(key)=key MOD p,p<=mif(HashTable[adr].si==0) //如果不冲突,将姓名表赋值给哈希表{HashTable[adr].m =NameTable[i].m;HashTable[adr].py=NameTable[i].py;HashTable[adr].si=1;}else / /如果冲突{while(HashTable[adr].si!=0){adr=(adr+d[j++])%HASH_LEN;//伪随机探测再散列法处理冲突sum=sum+1;//查找次数加1}HashTable[adr].m =NameTable[i].m; //将姓名表复制给哈希表对应的位置上HashTable[adr].py=NameTable[i].py;HashTable[adr].si=sum;}}}3.显示姓名表与哈希表void DisplayNameTable(){printf("\n地址 \t\t 姓名 \t\t 关键字\n");for (i=0;i<NAME_LEN;i++)printf("%2d %18s\t\t %d \n",i,NameTable[i].py,NameTable[i].m);}void DisplayHashTable(){float asl=0.0;printf("\n\n 地址 \t\t 姓名 \t\t 关键字 \t 搜索长度\n"); //显示的格式for (i=0;i<HASH_LEN;i++){printf("%2d %18s \t\t %d\t\t %d\n",i,HashTable[i].py,HashTable[i].m,HashTable[i].si);asl+=HashTable[i].si;}asl/=NAME_LEN; //求得ASLprintf("\n\n平均查找长度:ASL(%d)=%f \n",NAME_LEN,asl);}4.姓名查找void FindName(){char name[20]={0};int s=0,sum=1,adr;printf("\n请输入想要查找的姓名的拼音:");scanf("%s",name);for (j=0;j<20;j++) //求出姓名的拼音所对应的ASCII作为关键字s+=toascii(name[j]);adr=s%P; //除留余数法j=0;if(HashTable[adr].m==s&&!strcmp(HashTable[adr].py,name)) //分3种情况进行判断,并输出超找结果printf("\n姓名:%s 关键字:%d 查找长度为:1\n",HashTable[adr].py,s);else if (HashTable[adr].m==0)printf("没有想要查找的人!\n");else{while(1){adr=(adr+d[j++])%HASH_LEN; //伪随机探测再散列法处理冲突sum=sum+1;//查找次数加1if(HashTable[adr].m==0){printf("没有想要查找的人!\n");break;}if(HashTable[adr].m==s&&!strcmp(HashTabl e[adr].py,name)){printf("\n姓名:%s 关键字:%d 查找长度为:%d\n",HashTable[adr].py,s,sum);break;}}}}五、测试结果六、实验环境C-Free七、源程序代码#include<stdio.h>#include<time.h> //time用到的头文件#include<stdlib.h> //随机数用到的头文件#include<ctype.h> //toascii()用到的头文件#include<string.h> //查找姓名时比较用的头文件#define HASH_LEN 50 //哈希表的长度#define P 47 //小于哈希表长度的P #define NAME_LEN 30 //姓名表的长度typedef struct //姓名表{char *py; //名字的拼音int m; //拼音所对应的}NAME;NAME NameTable[HASH_LEN]; //全局定义姓名表typedef struct //哈希表{char *py; //名字的拼音int m; //拼音所对应的ASCII总和int si; //查找长度}HASH;HASH HashTable[HASH_LEN]; //全局定义哈希表int d[30],i,j; //全局定义随机数,循环用的i、jvoid InitNameTable() //姓名表的初始化{NameTable[0].py="louyuhong";NameTable[1].py="shenyinghong";NameTable[2].py="wangqi";NameTable[3].py="zhuxiaotong";NameTable[4].py="zhataotao";NameTable[5].py="chenbinjie";NameTable[6].py="chenchaoqun";NameTable[7].py="chencheng";NameTable[8].py="chenjie";NameTable[9].py="chenweida";NameTable[10].py="shanjianfeng";NameTable[11].py="fangyixin";NameTable[12].py="houfeng";NameTable[13].py="hujiaming";NameTable[14].py="huangjiaju";NameTable[15].py="huanqingsong";NameTable[16].py="jianghe";NameTable[17].py="jinleicheng";NameTable[18].py="libiao";NameTable[19].py="liqi";NameTable[20].py="lirenhua";NameTable[21].py="liukai";NameTable[22].py="louhanglin";NameTable[23].py="luchaoming";NameTable[24].py="luqiuwei";NameTable[25].py="panhaijian";NameTable[26].py="shuxiang";NameTable[27].py="suxiaolei";NameTable[28].py="sunyubo";NameTable[29].py="wangwei";for (i=0;i<NAME_LEN;i++) //将字符串的各个字符所对应的ASCII码相加,所得的整数做为哈希表的关键字{int s=0;char *p=NameTable[i].py;for (j=0;*(p+j)!='\0';j++)s+=toascii(*(p+j));NameTable[i].m=s;}}void CreateHashTable() //建立哈希表{for(i=0;i<HASH_LEN;i++){HashTable[i].py="\0";HashTable[i].m =0;HashTable[i].si=0;for(i=0;i<NAME_LEN;i++){int sum=1,j=0;int adr=(NameTable[i].m)%P; //除留余数法 H(key)=key MOD p,p<=mif(HashTable[adr].si==0) //如果不冲突,将姓名表赋值给哈希表{HashTable[adr].m =NameTable[i].m;HashTable[adr].py=NameTable[i].py;HashTable[adr].si=1;}else //如果冲突{while(HashTable[adr].si!=0){adr=(adr+d[j++])%HASH_LEN; //伪随机探测再散列法处理冲突sum=sum+1; //查找次数加1}HashTable[adr].m =NameTable[i].m; //将姓名表复制给哈希表对应的位置上HashTable[adr].py=NameTable[i].py;HashTable[adr].si=sum;}}void DisplayNameTable() //显示姓名表{printf("\n地址 \t\t 姓名 \t\t 关键字\n");for (i=0;i<NAME_LEN;i++)printf("%2d %18s \t\t %d \n",i,NameTable[i].py,NameTable[i].m);}void DisplayHashTable() // 显示哈希表{float asl=0.0;printf("\n\n 地址 \t\t 姓名 \t\t 关键字 \t 搜索长度\n"); //显示的格式 for (i=0;i<HASH_LEN;i++){printf("%2d %18s \t\t %d\t\t %d\n",i,HashTable[i].py,HashTable[i].m,HashTable[i].si);asl+=HashTable[i].si;}asl/=NAME_LEN; //求得ASLprintf("\n\n平均查找长度:ASL(%d)=%f \n",NAME_LEN,asl);}void FindName() //查找{char name[20]={0};int s=0,sum=1,adr;printf("\n请输入想要查找的姓名的拼音:");scanf("%s",name);for (j=0;j<20;j++) //求出姓名的拼音所对应的ASCII作为关键字s+=toascii(name[j]);adr=s%P; //除留余数法j=0;if(HashTable[adr].m==s&&!strcmp(HashTable[adr].py,name)) //分3种情况进行判断,并输出超找结果printf("\n姓名:%s 关键字:%d 查找长度为: 1\n",HashTable[adr].py,s);else if (HashTable[adr].m==0)printf("没有想要查找的人!\n");else{while(1){adr=(adr+d[j++])%HASH_LEN; //伪随机探测再散列法处理冲突sum=sum+1; //查找次数加1if(HashTable[adr].m==0){printf("没有想要查找的人!\n");break;}if(HashTable[adr].m==s&&!strcmp(HashTable[adr].py,name)){printf("\n姓名:%s 关键字:%d 查找长度为:%d\n",HashTable[adr].py,s,sum);break;}}}}int main() //主函数{char a;srand((int)time(0));for(i=0;i<30;i++) //用随机函数求得伪随机数列d[i](在1到50之间)d[i]=1+(int)(HASH_LEN*rand()/(RAND_MAX+1.0));InitNameTable();CreateHashTable();puts(" 哈希表设计");//显示菜单栏start:puts("\n*----------------------------菜单栏------------------------------*");puts(" \t\t\t 1. 显示姓名表");puts(" \t\t\t 2. 显示哈希表");puts(" \t\t\t 3. 查找");puts(" \t\t\t 4. 退出 ");puts("*----------------------------------------------------------------*");restart:printf("\n\t请选择:");scanf("%s",&a);switch(a) //根据选择进行判断,直到选择退出时才可以退出 {case '1':DisplayNameTable();break;case '2':DisplayHashTable();break;case '3':FindName();break;case '4':exit(0);break;default:printf("\n请输入正确的选择!\n");goto restart;}goto start;}。

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