哈希表制作通讯录数据结构程序的设计说明

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数据结构哈希表设计

数据结构哈希表设计

数据结构哈希表设计数据结构哈希表设计⒈简介哈希表是一种常见的数据结构,用于存储和查找数据。

它基于哈希函数将键映射到一个固定大小的数组索引。

在本文档中,我们将详细介绍哈希表的设计、实现和使用。

⒉哈希函数设计哈希函数是哈希表的核心,它将键转换成对应的数组索引。

以下是一些常见的哈希函数设计方法:●直接定址法:使用键的某个属性作为数组索引,例如将键的ASCII码值作为数组索引。

●除留余数法:将键除以某个数并取余,得到的余数作为数组索引。

●平方取中法:将键的平方值的中间几位数作为数组索引。

●折叠法:将键分成几个部分,然后将这些部分进行叠加或者异或操作,得到的结果作为数组索引。

⒊哈希表实现哈希表实际上是一个数组,数组的每个元素称为桶(bucket)每个桶可以存储一个键值对,或者一个链表/数组用于解决哈希冲突。

以下是哈希表的基本操作:●插入(Insert):根据键的哈希值找到对应的桶,插入键值对。

●查找(Search):根据键的哈希值找到对应的桶,查找键对应的值。

●删除(Delete):根据键的哈希值找到对应的桶,删除键值对。

⒋哈希冲突解决哈希函数的设计不能保证每个键都映射到不同的索引,因此可能会出现哈希冲突。

常见的解决哈希冲突的方法有以下几种:●链地质法:每个桶存储一个链表或者数组,具有相同哈希值的键值对存储在同一个桶中。

●开放地质法:当发生冲突时,继续探测数组中的下一个位置,直到找到一个空闲位置来存储键值对。

●再哈希法:使用多个哈希函数,当发生冲突时,使用下一个哈希函数来计算下一个索引。

⒌哈希表性能分析哈希表的性能与哈希函数的设计和冲突解决方法有关。

以下是一些常见的性能指标:●负载因子(Load Factor):表示哈希表中已经存储的键值对数量与桶的总数量之比。

负载因子越大,哈希冲突的可能性越高。

●查找时间复杂度:理想情况下,哈希表的查找时间复杂度为O(1)但在发生哈希冲突时,可能需要遍历链表或者进行探测,导致查找时间复杂度增加。

通讯录的制作数据结构课程设计

通讯录的制作数据结构课程设计

通讯录的制作数据结构课程设计一、引言随着互联网和移动设备的普及,通讯录的重要性日益凸显。

通讯录不仅是一个人与人之间联系的桥梁,也是个人和组织之间沟通的纽带。

在数据结构课程设计中,我们将探讨如何制作一个高效、易用且具备良好扩展性的通讯录。

二、通讯录的需求分析在设计通讯录时,我们需要考虑以下需求: 1. 支持添加、删除、修改联系人信息的功能; 2. 支持按姓名、电话号码等属性进行搜索的功能; 3. 支持导入、导出通讯录的功能; 4. 支持多用户共享的功能; 5. 支持通讯录的快速访问和响应;6. 支持对联系人信息进行分类和标记的功能。

三、通讯录的数据结构设计为了满足上述需求,我们需要设计一个合适的数据结构来存储通讯录信息。

一种常见的数据结构是哈希表(Hash Table)。

哈希表可以通过将联系人的属性(如姓名、电话号码)进行哈希运算,将其转换为一个唯一的索引,从而实现快速的插入、搜索和删除操作。

3.1 哈希函数的选择在设计哈希表时,选择合适的哈希函数十分关键。

一个好的哈希函数应具备以下特点: - 均匀性:能够将联系人的属性均匀地映射到哈希表的槽位上,避免出现冲突; - 快速性:计算哈希值的过程应尽量简单、高效; - 低冲突率:尽可能避免多个联系人映射到同一个槽位的情况。

3.2 哈希表的实现我们可以使用数组来表示哈希表的槽位,每个槽位存储一个链表。

链表的节点包含联系人的信息。

当发生冲突时,我们可以使用链表来解决。

3.3 哈希表的性能分析哈希表在理想情况下可以达到常数级的时间复杂度,但在最坏情况下可能会退化为线性时间复杂度。

为了降低冲突率,我们可以使用一些解决冲突的技术,如链地址法、开放地址法等。

四、通讯录的功能实现在通讯录中,我们需要实现添加、删除、修改联系人信息的功能,以及按属性进行搜索等功能。

4.1 添加联系人当用户需要添加一个联系人时,我们首先需要计算联系人的哈希值,并找到对应的槽位。

然后将联系人的信息插入到链表的头部。

数据结构课程设计通讯录的制作

数据结构课程设计通讯录的制作

数据结构课程设计通讯录的制作一、引言二、需求分析1. 功能需求2. 性能需求3. 安全需求三、设计思路1. 数据结构选择2. 界面设计四、系统功能模块设计与实现1. 添加联系人模块2. 删除联系人模块3. 修改联系人模块4. 查询联系人模块五、系统性能测试与优化六、安全性测试与优化七、总结一、引言通讯录是我们日常生活中必不可少的工具之一,它可以帮助我们轻松地管理和查找联系人的信息。

本次课程设计旨在通过数据结构的应用,实现一个简单易用的通讯录管理系统。

二、需求分析1. 功能需求本系统需要实现以下功能:(1)添加联系人:可添加新的联系人信息,包括姓名、电话号码等;(2)删除联系人:可删除已有的联系人信息;(3)修改联系人:可修改已有的联系人信息;(4)查询联系人:可根据姓名或电话号码等关键字查询已有的联系人信息。

2. 性能需求本系统需要满足以下性能需求:(1)快速响应:用户操作时,系统需要快速响应,避免出现卡顿等情况;(2)稳定性:系统需要保持稳定,避免出现崩溃等情况;(3)易用性:系统需要易于使用,用户可以轻松地完成各项操作。

3. 安全需求本系统需要满足以下安全需求:(1)用户身份验证:用户在登录时需要进行身份验证,确保只有授权用户才能使用该系统;(2)数据隐私保护:系统需要对用户的数据进行加密处理,确保用户的隐私得到保护。

三、设计思路1. 数据结构选择本系统采用链表作为主要的数据结构。

链表具有插入、删除等操作效率高的优点,可以很好地满足通讯录管理中添加、删除联系人等操作的需求。

2. 界面设计本系统采用图形界面设计,界面简洁明了,易于操作。

主要界面包括登录界面、主界面和添加/修改联系人界面等。

四、系统功能模块设计与实现1. 添加联系人模块(1)输入联系人信息;(2)将新联系人信息插入链表中。

2. 删除联系人模块(1)输入待删除联系人姓名或电话号码等关键字;(2)查找并删除相应节点。

3. 修改联系人模块(1)输入待修改联系人姓名或电话号码等关键字;(2)查找相应节点;(3)修改节点信息。

[数据结构课程设计通讯录查询系统实验报告范文及源代码]数据结构通讯录

[数据结构课程设计通讯录查询系统实验报告范文及源代码]数据结构通讯录

[数据结构课程设计通讯录查询系统实验报告范文及源代码]数据结构通讯录工程名称:停车管理系统姓名:学号:专业:软件工程1.需求分析为某个单位建立一个员工通讯录管理系统,可以方便查询每一个员工的与地址。

设计散列表存储,设计并实现通讯录查找系统。

1.根本要求〔1〕每个记录有以下数据项:号码、用户名、地址;〔2〕从键盘输入各记录,分别以号码为关键字建立散列表;〔3〕采用二次探测再散列法解决冲突;〔4〕查找并显示给定号码的记录;〔5〕通讯录信息文件保存。

2.重点、难点重点:〔1〕通过实验深入理解哈希表既是一种存储形式,又是一种查找方法;〔2〕哈希表的构造;〔3〕哈希冲突方案的设计。

难点:哈希表的构造与哈希冲突方案的设计输入的形式和输入值的范围;输入三个字符串:分别是号码,姓名,地址,每行一个数据字符串长度适当如:号码〔纯数字〕姓名地址输出的形式;如:姓名号码地址程序所能到达的功能。

1:并且通过号码为关键字,用二次再散列法寻找地址储存在哈希表中。

2:3:4:5:显示通讯录6:把通讯录写入文件储存。

2.概要设计(1)数据结构tructlit{chara[12];charname[15];charadd[15];intf=0;};用连续的内存空间构建哈希表tructqtack{tructlit某bae;inti;};(2)程序模块1:构建二次再散列:inti;for(i=1;i<25;i++)d[2某i]=-1某i某i;for(i=1;i<25;i++)/某构造二次再散列某/d[i+i-1]=i某i;2:主菜单:voidinterface(){inti;printf("某某某某某某某某某某某某某某某某某某某某\n");printf("某某某某某某某某某某某某某某某某某某某某\n");canf("%d",&i);witch(i){cae0:return;break;cae1:huru();break;cae2:print();break;cae3:each();break;cae4:del();break;cae5:change();break;cae6:write();break;};}3:输入voidhuru()4:存入哈希表,采用二次探测再散列法解决冲突;voidtore(char某a,char某name,char某add)voideach();voidchange()Voiddel〔〕;voidwrite()(3)各模块之间的调用关系以及算法设计3.详细设计4.测试与分析主界面:构建哈希表,允许号码重复可以支持姓名,,地址三个关键字的查找可以按照姓名地址删除写文件:创立文件通讯录.t某t 如图:5.附录3.cpp#include<tdio.h>#include<tdlib.h>#include<tring.h>#include<iotream>#include<tring.h>uingnamepacetd;intd[50];/某再散列某/tructlit{chara[12];charname[15];charadd[15];intf=0;};tructqtack{tructlit某bae;inti;};tructqtackS;voidtore(char某a,char某name,char某add){intkey;key=int(a[0])+int(a[3])+int(a[7]);/某以号码的第1,4,8位作为关键字构造哈希函数某/S.i=key%20;intj=1;while(true){if((S.bae+S.i)->f==0){trcpy((S.bae+S.i)->a,a);trcpy((S.bae+S.i)->name,name);trcpy((S.bae+S.i)->add,add);(S.bae+S.i)->f=1;break;}S.i=(key%20+d[j])%20;j++;}}voidhuru(){voidinterface();cout<<"请输入:\n例如:\n小王\n安徽省合肥市\n输入0结束\n"; chara[12];charname[15];charadd[15];while(true){canf("%",a);if(a[0]=='0')break;canf("%",name);canf("%",add);printf("%已保存\n",name);tore(a,name,add);/某将输入保存到哈希表某/}interface();}voidprint(){voidinterface();inti;printf("姓名号码地址\n");for(i=0;i<20;i++){if((S.bae+i)->f==1){printf("%%%\n",(S.bae+i)->name,(S.bae+i)->a,(S.bae+i)->add);}}interface();}voideach(){voidinterface();inti;intff=0;intb;chara[15];printf("输入1按号码查找,输入2按姓名查找,输入3按地址查找\n");canf("%d",&b);witch(b){cae1:printf("请输入号码\n");canf("%",a);for(i=0;i<20;i++)if(trcmp(a,(S.bae+i)->a)==0){printf("%%%\n",(S.bae+i)->name,(S.bae+i)->a,(S.bae+i)->add); ff=1;}if(ff==0)printf("找不到该用户\n");break;cae2:printf("请输入姓名\n");canf("%",a);for(i=0;i<20;i++)if(trcmp(a,(S.bae+i)->name)==0){printf("%%%\n",(S.bae+i)->name,(S.bae+i)->a,(S.bae+i)->add); ff=1;}if(ff==0)printf("找不到该用户\n");break;cae3:printf("请输入地址\n");canf("%",a);for(i=0;i<20;i++)if(trcmp(a,(S.bae+i)->add)==0){printf("%%%\n",(S.bae+i)->name,(S.bae+i)->a,(S.bae+i)->add); ff=1;}if(ff==0)printf("找不到该用户\n");break;}interface();}voiddel(){voidinterface();inti;intff=0;chara[15];printf("输入1按号码删除,输入2按姓名删除,输入3按地址删除\n");canf("%d",&b);witch(b){cae1:printf("请输入号码\n");canf("%",a);for(i=0;i<20;i++)if(trcmp(a,(S.bae+i)->a)==0){(S.bae+i)->f=0;Print(“已删除:%%%\n",(S.bae+i)->name,(S.bae+i)->a,(S.bae+i)->add);ff=1;}if(ff==0)printf("找不到该用户\n");cae2:printf("请输入姓名\n");canf("%",a);for(i=0;i<20;i++)if(trcmp(a,(S.bae+i)->name)==0){(S.bae+i)->f=0;printf("已删除:%%%\n",(S.bae+i)->name,(S.bae+i)->a,(S.bae+i)->add);ff=1;}if(ff==0)printf("找不到该用户\n");break;cae3:printf("请输入地址\n");canf("%",a);for(i=0;i<20;i++)if(trcmp(a,(S.bae+i)->add)==0){(S.bae+i)->f=0;printf("已删除:%%%\n",(S.bae+i)->name,(S.bae+i)->a,(S.bae+i)->add);ff=1;}if(ff==0)printf("找不到该用户\n");break;}interface();}voidchange(){voidinterface();inti;intff=0;intb;chara[15];printf("请输入姓名\n");canf("%",a);for(i=0;i<20;i++)if(trcmp(a,(S.bae+i)->name)==0){printf("您要修改的是:%%%\n",(S.bae+i)->name,(S.bae+i)->a,(S.bae+i)->add);printf("请输入新信息\n");canf("%",(S.bae+i)->a);canf("%",(S.bae+i)->name);canf("%",(S.bae+i)->add);printf("已修改成:%%%\n",(S.bae+i)->name,(S.bae+i)->a,(S.bae+i)->add);ff=1;}if(ff==0)printf("找不到该用户\n");interface();}voidwrite()voidinterface();inti=0;FILE某fp;if((fp=fopen("通讯录.t某t","wb"))==NULL){printf("openfileerror\n");e某it(1);}for(i=0;i<=20;i++){intch=32;if((S.bae+i)->f==1){fprintf(fp,"%",(S.bae+i)->name);fputc(ch,fp); fprintf(fp,"%",(S.bae+i)->a);fputc(ch,fp);ch=10;fprintf(fp,"%",(S.bae+i)->add);fputc(ch,fp); }fcloe(fp);interface();}voidinterface(){inti;printf("某某某某某某某某某某某某某某某某某某某某\n"); printf("某某某某某某某某某某某某某某某某某某某某\n"); canf("%d",&i);witch(i){cae0:return;break;cae1:huru();break;cae2:print();break;cae3:each();break;cae4:del();break;cae5:change();break;cae6:write();break;}intmain(){ytem("color70");//可以写成red调出颜色组S.bae=(tructlit某)malloc(20某izeof(tructlit)); ytem("date/T");ytem("TIME/T");inti;for(i=1;i<25;i++)d[2某i]=-1某i某i;for(i=1;i<25;i++)/某构造二次再散列某/d[i+i-1]=i某i;interface();}6.用户使用手册根据主菜单提示选择所想要的操作0:结束程序小华安徽合肥可以根据姓名,,地址分别作为关键字进行查询谢谢使用!。

数据结构课程设计通讯录管理系统

数据结构课程设计通讯录管理系统

数据结构课程设计通讯录管理系统一、系统需求分析通讯录管理系统的主要目标是提供一个方便、高效的方式来管理联系人信息。

具体需求包括:1、能够添加联系人,包括姓名、电话号码、电子邮件、地址等基本信息。

2、可以对联系人信息进行修改和删除操作。

3、支持按照姓名、电话号码等关键字进行快速查找。

4、能够以列表形式展示所有联系人的信息。

二、数据结构选择为了实现上述功能,我们需要选择合适的数据结构来存储联系人信息。

考虑到联系人信息的多样性和动态性,链表是一个不错的选择。

链表可以方便地进行插入、删除和修改操作,并且能够灵活地调整存储空间。

另外,为了提高查找效率,我们可以结合使用哈希表。

通过将联系人的关键信息(如姓名或电话号码)进行哈希运算,快速定位到对应的联系人节点。

三、系统功能实现1、添加联系人功能当用户选择添加联系人时,系统会提示用户输入联系人的各项信息。

这些信息被封装成一个结构体,并通过链表的插入操作添加到链表中。

同时,将关键信息映射到哈希表中,以便后续快速查找。

2、修改联系人功能用户输入要修改的联系人的关键字,系统通过哈希表快速找到对应的联系人节点。

然后,提示用户输入修改后的信息,并更新链表和哈希表中的数据。

3、删除联系人功能与修改功能类似,通过关键字找到联系人节点,从链表和哈希表中删除相应的节点和信息。

4、查找联系人功能用户输入查找关键字,系统通过哈希表进行快速定位,如果找到匹配的联系人,则显示其详细信息。

5、展示所有联系人功能遍历链表,将所有联系人的信息以列表形式输出到屏幕上。

四、系统界面设计为了提高用户体验,系统设计了简洁直观的界面。

主界面提供了添加、修改、删除、查找和展示所有联系人等功能选项。

用户通过选择相应的选项,进入对应的操作流程。

五、代码实现示例以下是部分关键代码的示例:```c//联系人结构体typedef struct Contact {char name50;char phoneNumber20;char email50;char address100;struct Contact next;} Contact;//哈希表节点结构体typedef struct HashNode {char key50;Contact contact;struct HashNode next;} HashNode;//链表插入联系人void insertContact(Contact head, Contact newContact) {newContact>next = head;head = newContact;}//哈希函数unsigned int hashFunction(const char key) {unsigned int hash = 0;while (key) {hash =(hash << 5) + key++;}return hash % HASH_TABLE_SIZE;}//查找联系人Contact findContact(Contact head, const char key, HashNode hashTable) {unsigned int hashValue = hashFunction(key);HashNode node = hashTablehashValue;while (node) {if (strcmp(node>key, key) == 0) {return node>contact;}node = node>next;}Contact current = head;while (current) {if (strcmp(current>name, key) == 0 ||strcmp(current>phoneNumber, key) == 0) {//更新哈希表HashNode newNode =(HashNode )malloc(sizeof(HashNode));strcpy(newNode>key, key);newNode>contact = current;newNode>next = hashTablehashValue;hashTablehashValue = newNode;return current;}current = current>next;}return NULL;}```六、系统测试在完成系统的开发后,需要进行全面的测试以确保系统的稳定性和可靠性。

哈希表--数据结构课设

哈希表--数据结构课设

洛阳理工学院课程设计说明书课程名称数据结构设计课题哈希表的设计与实现专业班级学号姓名完成日期 2课程设计任务书设计题目:哈希表的设计与实现设计内容与要求:设计哈希表实现电话号码查询系统。

[基本要求]1、设每个记录有下列数据项:电话号码、用户名、地址;2、从键盘输入各记录,分别以电话号码和用户名为关键字建立哈希表;3、采用再哈希法解决冲突;4、查找并显示给定电话号码的记录;5、查找并显示给定用户名的记录。

6、在哈希函数确定的前提下,考察平均查找长度的变化。

指导教师:2014 年课程设计评语成绩:指导教师:年月日【问题描述】如何设计一个结构体数组使该数组中每个元素包含电话号码、用户名、地址。

如何分别以电话号码和用户名为关键字建立哈希表。

如何利用线性探测再散列法解决冲突。

如何实现用哈希法查找并显示给定电话号码的记录。

如何查找并显示给定用户的记录。

手工计算查找不成功的平均查找长度。

【基本要求】设计哈希表实现电话号码查询系统。

设计程序完成以下要求:(1)、设每个记录有下列数据项:电话号码、用户名、地址;(2)、从键盘输入各记录,分别以电话号码和用户名为关键字建立哈希表;(3)、采用再哈希法解决冲突(4)、查找并显示给定电话号码的记录;(5)、查找并显示给定用户的记录。

(6)、在哈希函数确定的前提下,考察平均查找长度的变化。

【测试数据】1.用户名:weiguo,号码:123,地址:gansu2.用户名:zhangkui,号码:321,地址:shanxi【算法思想】进入主函数,用户输入1:输入哈希表元素,然后再选择2或者3按照用户名或者电话号码散列,在这下面又有分支语句选择解决冲突的办法,用线性探测再散列还是再哈希法。

生成哈希表之后,选择查找操作3分别以用户名和电话号码为关键字进行查找。

最后,输出查找不成功的平均查找长度。

在本程序当中用了两种解决冲突的办法,分别是线性探测再散列和再哈希法。

哈希函数构造方法是,除留余数法。

数据结构通讯录的制作

数据结构通讯录的制作

数据结构通讯录的制作目录1.引言1.1 目的1.2 背景信息2.需求分析2.1 功能需求2.2 性能需求3.设计3.1 数据结构选择3.2 数据存储方式4.实现4.1 系统架构4.2 数据结构的定义和实现4.3 数据存储与读取4.4 用户界面设计5.测试和验证5.1 单元测试5.2 集成测试6.部署和维护6.1 系统部署6.2 用户培训6.3 维护与更新7.法律名词及注释8.附件1.引言1.1 目的本文档旨在指导开发人员制作一个基于数据结构的通讯录,以满足用户对通讯录管理的需求。

1.2 背景信息随着通讯录的普及和数据量的增加,需要设计一种高效的数据结构来存储和管理通讯录中的联系人信息。

2.需求分析2.1 功能需求通讯录系统应具有以下功能:- 添加联系人:可以输入联系人的姓名、方式号码、电子邮件等信息。

- 删除联系人:根据姓名或其他唯一标识符删除联系人。

- 查找联系人:可以根据姓名或其他关键信息查找联系人。

- 修改联系人信息:可以对联系人的姓名、方式号码、电子邮件等信息进行修改。

- 显示通讯录:可以将通讯录中的所有联系人按照指定格式进行展示。

2.2 性能需求为了保证通讯录系统的性能,需要满足以下要求:- 系统响应时间应尽量短,使用户能够快速完成操作。

- 数据存储和读取的效率应高,以提高系统的整体性能。

- 系统应具备较高的容错性,能够在异常情况下继续正常运行。

3.设计3.1 数据结构选择为了高效地存储和管理联系人信息,我们选择使用哈希表作为主要数据结构。

哈希表可以实现快速的插入、删除和查找操作。

3.2 数据存储方式为了提高数据存储和读取的效率,我们选择将通讯录数据存储在内存中。

这样可以避免频繁的磁盘读写操作,提高系统的响应速度。

4.实现4.1 系统架构通讯录系统的实现可以分为三层架构:界面层、业务逻辑层和数据存储层。

界面层负责用户与系统的交互,业务逻辑层负责对用户请求进行处理,数据存储层负责数据的存储和读取。

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函数,并由此建立相应的表。

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、详细设计定义结构表{定义表内的所有成员}[];( x[])关键字转换为数值{求字符数组x每个字符对应的值的绝对值之和,并返回最后结果}( )创建表{创建表,并初始化它}( 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”。

}( 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”。

}( )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。

重复上面的步骤,直到你不想继续或空间已满。

}( )按姓名查找{输入你想要查询的姓名,对它进行转换,再查找。

若该位置不空或求得的关键字所对应的数值与该位置的数值不相等,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,发现没有找到,则输出“不存在”。

若该位置空,则输出“不存在”。

若查找到,则输出电话号码。

}( )按地址查找{输入你想要查询的地址,对它进行转换,再查找。

若该位置不空或求得的关键字所对应的数值与该位置的数值不相等,则向后移一位(当移到最后一位,就移到头部继续)。

数据结构哈希表设计

数据结构哈希表设计

数据结构哈希表设计数据结构哈希表设计====================章节一:引言---------------------在计算机科学中,哈希表(Hash Table)是一种用于实现关联数组(Associative Array)或映射(Map)的数据结构。

哈希表通过使用哈希函数将键(Key)映射到存储位置(数组索引)来实现快速的插入、删除和查找操作。

本文将详细介绍哈希表的设计原理和实现方法。

章节二:哈希函数---------------------哈希函数是哈希表的核心,它将任意大小的输入映射为固定大小的输出,通常是一个整数。

好的哈希函数应该具有以下特性:1.一致性:对于相同的输入,始终返回相同的输出。

2.均匀性:哈希函数应将输入均匀地映射到输出范围内。

3.支持快速计算:哈希函数应该能够在常数时间内计算出哈希值。

章节三:哈希冲突解决方法------------------------由于哈希函数的输出空间通常较小,不同的键可能会被映射到相同的存储位置上,这就导致了哈希冲突。

在实际应用中,哈希冲突是不可避免的。

为了解决哈希冲突,常用的方法有以下几种:1.法(Chning):将冲突的键值对存储在同一个链表中,在插入和查找时顺序遍历链表即可。

2.开放地质法(Open Addressing):将冲突的键值对存储在哈希表中的其他位置,通过一定的规则(如线性探测、二次探测等)查找下一个可用的位置。

3.建立更好的哈希函数:合适的哈希函数能够尽量减少冲突的概率。

章节四:哈希表的实现--------------------在实现哈希表时,我们需要考虑以下几个重要的方面:1.哈希函数的选择:选择合适的哈希函数是保证哈希表性能的关键。

不同的键类型可能需要不同的哈希函数。

2.存储结构的选择:可以使用数组、链表、红黑树等数据结构来存储哈希表中的键值对。

3.动态扩容:当哈希表中的数据量增加时,需要及时进行扩容操作,以保证哈希表的性能。

数据结构哈希表设计

数据结构哈希表设计

数据结构哈希表设计在计算机科学领域中,数据结构是我们组织和存储数据的方式,而哈希表则是其中一种非常重要和高效的数据结构。

哈希表能够在平均情况下以接近常量的时间复杂度完成数据的插入、查找和删除操作,这使得它在许多应用场景中都大显身手。

要理解哈希表,首先得明白“哈希”这个概念。

简单来说,哈希就是把一个任意长度的输入通过某种规则变换成一个固定长度的输出。

这个输出通常被称为哈希值或者哈希码。

那么哈希表是怎么工作的呢?我们先有一个固定大小的数组,然后通过一个哈希函数将需要存储的数据的关键值转换为数组的索引。

比如说,我们要存储一组学生的姓名和他们的成绩,学生的姓名就是关键值。

通过哈希函数计算出姓名对应的哈希值,这个哈希值就决定了数据在数组中的存储位置。

但是这里有一个问题,如果不同的关键值通过哈希函数计算出来的哈希值相同,那该怎么办呢?这种情况被称为哈希冲突。

为了解决哈希冲突,有几种常见的方法。

一种是开放寻址法。

当发生冲突时,我们按照一定的规则在数组中寻找下一个空闲的位置来存储数据。

比如说线性探测,就是从发生冲突的位置开始,依次往后查找空闲的位置。

另一种是链地址法。

在数组的每个位置上,不是直接存储数据,而是存储一个链表。

当发生冲突时,新的数据就添加到对应位置的链表中。

在设计哈希表时,哈希函数的选择至关重要。

一个好的哈希函数应该能够尽量均匀地将关键值映射到数组的不同位置,减少冲突的发生。

常见的哈希函数有直接定址法、除留余数法、数字分析法等等。

直接定址法就是直接取关键值的某个部分或者全部作为哈希值。

除留余数法是用关键值除以一个数,然后取余数作为哈希值。

数字分析法则是通过分析关键值的数字分布特征来设计哈希函数。

除了哈希函数,哈希表的负载因子也是一个重要的概念。

负载因子是指已经存储的数据个数与数组大小的比值。

当负载因子过大时,冲突的概率会增加,从而影响哈希表的性能。

因此,当负载因子超过一定的阈值时,我们需要对哈希表进行扩容,重新分配数据的存储位置。

数据结构哈希表设计

数据结构哈希表设计

数据结构哈希表设计1.引言哈希表(Hash Table)是一种常用的数据结构,用于快速存储和检索数据。

它通过将键(Key)映射到值(Value)来实现高效的数据存储和查找。

本文将介绍哈希表的设计原理和实现方法,以及一些常见的应用场景。

2.哈希函数的选择哈希函数是实现哈希表的关键,它将键映射到哈希值。

一个好的哈希函数应当具有以下特点:●均匀性:对于任意的输入,哈希函数应该能够将其均匀地映射到哈希表的各个位置,避免产生过多的冲突。

●高效性:哈希函数应当能够在常数时间内计算出哈希值,避免影响哈希表的性能。

●低冲突性:哈希函数应当能够尽可能少的冲突,即不同的键经过哈希函数计算得到相同的哈希值的概率应当很低。

3.冲突解决方法由于哈希函数的有限性,不同的键可能会产生相同的哈希值,这种情况称为冲突。

常见的冲突解决方法有以下几种:●链地质法(Chning):将哈希表的每个位置引入链表,当多个键映射到相同的位置时,将它们存储在链表中。

●开放寻址法(Open Addressing):当发生冲突时,通过一定的方法在哈希表中寻找下一个可用的位置,直到找到一个空位置或者遍历完整个哈希表。

●再哈希法(Rehashing):当发生冲突时,通过应用另一个哈希函数来计算出一个新的哈希值,以此来解决冲突。

4.哈希表的操作哈希表支持以下几种操作:●插入(Insert):将一个键值对插入到哈希表中。

●删除(Delete):从哈希表中删除指定的键值对。

●查找(Search):根据给定的键,在哈希表中查找对应的值。

●更新(Update):根据给定的键,更新哈希表中对应的值。

5.哈希表的应用哈希表广泛应用于各种场景,例如:●缓存:哈希表可以用于实现高效的缓存系统,根据请求的键值对快速查找到对应的数据。

●字典:哈希表可以被用作实现字典,将单词与其定义相关联。

●数据库索引:哈希表可以用于构建数据库的索引,提高数据的检索性能。

6.总结哈希表是一种高效的数据结构,通过将键映射到值来实现快速的数据存储和检索。

数据结构哈希表设计

数据结构哈希表设计

数据结构哈希表设计数据结构哈希表设计一、概述哈希表是一种在计算机科学中广泛应用的数据结构,它通过将关键字映射到哈希表中的位置来实现快速的查找、插入和删除操作。

本文将详细介绍哈希表的设计原理、实现方法和常见应用场景。

二、设计原理1、哈希函数的选择哈希函数是哈希表的关键,它将关键字映射到哈希表中的位置。

一个好的哈希函数能够尽可能地将关键字均匀地分布在哈希表中,减少冲突。

2、冲突解决方法由于哈希函数的输出值的范围通常远小于关键字的范围,不可避免地会出现冲突。

冲突解决方法主要有开放定址法、链地质法和再哈希法。

3、动态扩容在使用哈希表的过程中,可能会发生数据增加的情况。

为了保持哈希表的性能,需要进行动态扩容,重新计算哈希函数,并将原有数据重新散列。

三、实现方法1、哈希表的数据结构哈希表通常由一个数组和一个哈希函数组成。

数组的大小为哈希表的容量,每个位置存储一个链表或其他数据结构。

2、哈希函数的实现哈希函数的实现可以基于关键字的特征进行设计,例如,对于字符串关键字,可以使用字符的ASCII码值的和或乘积作为哈希函数。

3、冲突解决方法的实现- 开放定址法:当发生冲突时,依次查找下一个空位置,并将数据插入其中。

- 链地质法:每个位置存储一个链表,发生冲突时,将数据插入到链表的末尾。

- 再哈希法:使用不同的哈希函数重新计算哈希值,直到找到一个空位置。

四、常见应用场景1、数据库索引哈希表可以用于实现数据库的索引功能,快速定位到存储的数据。

2、缓存实现哈希表可以作为缓存系统的核心数据结构,用于存储缓存的键值对。

3、字典实现哈希表可以用于实现字典,将单词作为键进行存储和查询。

附件:无附件。

法律名词及注释:1、哈希表:是一种数据结构,它通过哈希函数将关键字映射到哈希表中的位置,实现快速的查找、插入和删除操作。

2、关键字:在哈希表中与数据相关联的标识符或键。

关键字是哈希函数的输入。

3、哈希函数:将关键字映射到哈希表中位置的函数。

(完整word版)哈希表《数据结构》课程设计

(完整word版)哈希表《数据结构》课程设计

数学与计算机学院课程设计说明书课程名称: 数据结构-课程设计课程代码: 8404181题目:哈希表的设计与实现年级/专业/班: 2009级软件工程3班学生姓名:张加发学号:312009*********开始时间:2011 年06 月20 日完成时间:2011 年06 月29 日课程设计成绩:学习态度及平时成绩(30)技术水平与实际能力(20)创新(5)说明书撰写质量(45)总分(100)指导教师签名: 年月日数据结构课程设计任务书学院名称: 数学与计算机学院课程代码:8404181专业:软件工程年级:2009级一、设计题目哈希表的设计与实现二、主要内容设计哈希表实现电话号码查找系统,要求如下:1)设每个记录有下列数据项:电话号码、用户名、地址;2)从键盘输入各记录,分别以电话号码和用户名为关键字建立哈希表(要求设计两种以上不同的散列函数);3)采用两种以上的方法解决冲突;4)查找并显示给定电话号码的记录;5)查找并显示给定用户名的记录。

三、具体要求及应提交的材料1.每个同学以自己的学号和姓名建一个文件夹,如:“312009*********张三”。

里面应包括:学生按照课程设计的具体要求所开发的所有源程序(应该放到一个文件夹中)、任务书和课程设计说明书的电子文档。

2.打印的课程设计说明书(注意:在封面后夹入打印的“任务书”以后再装订)。

四、主要技术路线提示法、除留余数法等,解决冲突的方法也较多,常用:开放定址法、链地址法等。

五、进度安排共计两周时间,建议进度安排如下:选题,应该在上机实验之前完成需求分析、概要设计可分配4学时完成详细设计可分配4学时调试和分析可分配10学时.2学时的机动,可用于答辩及按教师要求修改课程设计说明书。

注:只用课内上机时间一般不能完成设计任务,所以需要学生自行安排时间做补充.六、推荐参考资料[1]苏仕华等编著,数据结构课程设计,机械工业出版社,2007[2]严蔚敏等编著,数据结构(C语言版),清华大学出版社,2003[3]严蔚敏等编著,数据结构题集(C语言版),清华大学出版社,2003指导教师签名日期年月日系主任审核日期年月日摘要分析了对线性表、栈、队列、字符串、树、图、查找、排序等理论知识的应用,对现实复杂问题的分析建模和解决方法!分析了针对系统的需求所要执行的解决方法的可行性,正确性.完成系统前需要进行问题描述、系统分析、设计建模、代码实现、调试修改,结果分析。

数据结构哈希表设计

数据结构哈希表设计

数据结构哈希表设计在计算机科学中,数据结构是组织和存储数据的方式,以便能够高效地访问、操作和管理数据。

哈希表(Hash Table)作为一种重要的数据结构,在许多应用中都发挥着关键作用。

它以其高效的查找、插入和删除操作,成为了处理大量数据时的得力工具。

那么,什么是哈希表呢?简单来说,哈希表是一种根据关键码值(Key)而直接进行访问的数据结构。

通过一个哈希函数(Hash Function),将关键码映射到表中的一个位置来访问记录,以加快查找的速度。

要设计一个有效的哈希表,首先需要考虑的是哈希函数的选择。

一个好的哈希函数应该尽可能地将不同的关键码值均匀地分布在哈希表的存储空间中,以减少冲突的发生。

常见的哈希函数设计方法包括直接定址法、数字分析法、平方取中法、折叠法、除留余数法等。

以除留余数法为例,假设我们要存储的关键码值是整数,哈希表的长度为 m,那么哈希函数可以设计为 h(key) = key % m 。

也就是说,用关键码值除以 m 取余数,得到的结果就是在哈希表中的存储位置。

然而,即使选择了一个较好的哈希函数,冲突仍然可能会发生。

这是因为哈希函数将一个无限的关键码值集合映射到一个有限的存储空间中,必然会存在多个关键码值被映射到相同位置的情况。

当发生冲突时,就需要采用合适的冲突解决方法。

常见的冲突解决方法有开放定址法和链地址法。

开放定址法是指当发生冲突时,按照某种探查方式在哈希表中寻找下一个空闲的位置来存储冲突的元素。

常见的探查方法有线性探查、二次探查和双重探查等。

链地址法则是将所有哈希地址相同的元素构成一个单链表,并将单链表的头指针存储在哈希表的对应位置。

当查找元素时,首先通过哈希函数计算出哈希地址,然后在对应的单链表中进行查找。

在实际设计哈希表时,还需要考虑哈希表的装填因子(Load Factor)。

装填因子是指哈希表中已存储的元素个数与哈希表的长度之比。

装填因子越大,冲突发生的可能性就越高;装填因子越小,虽然冲突减少,但会浪费更多的存储空间。

哈希表实现通讯录-数据结构与算法课程设计报告

哈希表实现通讯录-数据结构与算法课程设计报告

合肥学院计算机科学与技术系课程设计报告2009~2010学年第二学期课程数据结构与算法课程设计名称哈希表实现通讯录题目:(哈希表的设计与实现的问题)设计哈希表实现电话号码查询系统。

设计程序完成以下要求:(1)设每个记录有下列数据项:电话号码、用户名、地址;(2)从键盘输入各记录,分别以电话号码和用户名为关键字建立哈希表;(3)采用再哈希法解决冲突;(4)查找并显示给定电话号码的记录;(5)查找并显示给定用户的记录。

一、问题分析和任务定义此程序需要完成如下要求:设计哈希表实现电话号码查询系统。

实现本程序需要解决以下几个问题:(1)设计结点使该结点包括电话号码、用户名、地址。

(2)利用再哈希法解决冲突。

(3)分别以电话号码和用户名为关键字建立哈希表。

(4)实现查找并显示给定电话号码的记录。

(5)查找并显示给定用户的记录。

本问题的关键和难点在于如何解决散列的问题。

由于结点的个数无法的知,并且如果采用线性探测法散列算法,删除结点会引起“信息丢失”的问题。

所以采用链地址法散列算法。

采用拉链法,当出现同义词冲突时,使用链表结构把同义词链接在一起,即同义词的存储地址不是散列表中其他的空地址。

首先,解决的是定义链表结点,在拉链法中,每个结点对应一个链表结点,它由三个域组成,而由于该程序需要分别用电话号码和用户名为关键字建立哈希表,所以该链表结点它是由四个域组成.name[8] 、num[11]和address[20]都是char浮点型,输入输出都只能是浮点型的。

采用拉链法,其中的所有同义词构成一个单链表,再由一个表头结点指向这个单链表的第一个结点。

这些表头结点组成一个一维数组,即哈希表。

数组元素的下标对应由散列函数求出的散列地址。

其次,设计散列函数,本程序需要设计两个散列函数才能解决问题,程序需要分别为以电话号码和用户名为关键字建立哈希表。

所以要分别以用户名、号码为关键字建立两个散列函数,对于以号码为关键字的散列函数,是将十一个数字全部相加,然后对20求余。

通讯录——数据结构课程设计

通讯录——数据结构课程设计

通讯录——数据结构课程设计通讯录是一个用于存储和管理联系人信息的工具。

在数据结构课程设计中,我们需要设计一个通讯录系统,使用户能够方便地添加、查找、修改和删除联系人信息。

下面是通讯录系统的标准格式文本,详细介绍了系统的功能和实现方法。

一、系统概述通讯录系统是一个基于数据结构的软件应用程序,用于存储和管理联系人信息。

它提供了一系列功能,包括添加联系人、查找联系人、修改联系人和删除联系人。

二、系统功能1. 添加联系人用户可以通过系统界面输入联系人的姓名、电话号码、电子邮件地址等信息,系统将这些信息存储在数据结构中。

每一个联系人的信息应包括惟一的标识符,以便于后续的查找、修改和删除操作。

2. 查找联系人用户可以通过姓名、电话号码或者电子邮件地址等关键字进行联系人的查找。

系统将根据用户提供的关键字,在数据结构中进行搜索,并返回与之匹配的联系人信息。

3. 修改联系人用户可以选择要修改的联系人,并提供新的姓名、电话号码、电子邮件地址等信息。

系统将根据用户提供的联系人标识符,在数据结构中找到对应的联系人,并更新其信息。

4. 删除联系人用户可以选择要删除的联系人,并确认删除操作。

系统将根据用户提供的联系人标识符,在数据结构中找到对应的联系人,并将其从通讯录中删除。

三、系统实现1. 数据结构选择为了高效地存储和管理联系人信息,我们选择使用链表作为数据结构。

每一个节点表示一个联系人,包含姓名、电话号码、电子邮件地址等信息,以及指向下一个节点的指针。

2. 添加联系人用户输入联系人信息后,系统将创建一个新的节点,并将其插入到链表的末尾。

为了保证联系人信息的惟一性,系统将检查新节点的标识符是否与已有节点的标识符重复。

如果重复,则提示用户重新输入。

3. 查找联系人用户输入关键字后,系统将从链表的头节点开始遍历,逐个比较节点中的姓名、电话号码和电子邮件地址与关键字是否匹配。

如果找到匹配的联系人,系统将返回其信息。

如果遍历完整个链表仍未找到匹配的联系人,则提示用户未找到。

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();void CreateHash1(HashTable* H,Record* a) //建表,以人的姓名为关键字,建立相应的散列表{ int i,p=-1,c,pp;system("cls"); //若哈希地址冲突,进行冲突处理benGetTime();for(i=0;i<NUM_BER;i++){c=0;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); //需要显示冲突次数时输出continue;} //无法解决冲突,跳入下一循环}H->elem[pp]=&(a[i]); //求得哈希地址,将信息存入H->count++;printf("第%d个记录冲突次数为%d。

哈希表的设计—电话号码系统数据结构

哈希表的设计—电话号码系统数据结构
{
if(strcmp(num,q->num)==0)
break;
q=q->next;
}
if(q)
cout<<q->num<<"---"<<q->name<<"---" <<q->address<<endl;
else cout<<"无此记录"<<endl;
}
void find2(char name[8]) //查找用户信息 (姓名)
{
cout<<p->name<<'---'<<p->address<<'---'<<p->num<<endl;
p=p->next;
}
}
}
void find(char num[11]) //查找用户信息 (号码)
{
hash(num);
node *q=phone[key]->next;
while(q!= NULL)
心得:无论什么问题只要多仔细想想就会有解决办法。
{
key2+=(int)name[i];
i++;
}
key2=key2%20;
}
node* input() //输入节点
{
node *temp;
temp = new node;
temp->next=NULL;
cout<<"输入姓名:"<<endl;
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软件学院
课程设计报告书
课程名称数据结构
设计题目哈希表制作通讯录
专业班级
学号
姓名
指导教师
2014年 1月
目录
1 设计时间 (1)
2 设计目的 (1)
3设计任务 (1)
4 设计容 (1)
4.1需求分析 (1)
4.11程序所能达到的功能 (1)
4.12输入的形式和输入的围 (1)
4.2总体设计 (1)
4.21说明本程序中用到的所有抽象数据类型的定义 (1)
4.22说明主程序的流程 (2)
4.23说明各程序模块之间的层次(调用)关系 (3)
4.3详细设计 (3)
4.31实现概要设计中定义的所有数据类型,对每个操作只需要写出
伪码算法 (3)
4.32对主程序和其它主要函数写出伪码算法 (4)
4.4测试 (5)
4.5 附录 (6)
5 总结与展望 (16)
参考文献 (18)
成绩评定 (18)
4.4测试
图4-1 程序运行图
图4-2输入信息图
图4-3显示信息
4.5 附录
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
struct address{ /*定义结构*/
char name[10];
char street[50];
char city[10];
char state[15];
char tel[7];
struct address *next; /*后继指针*/ struct address *prior; /*前驱指针*/ };。

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