哈希表实验报告

数据结构实验报告四——哈希表查找名字(字符串）

实验题目:哈希表查找名字（字符串)

实验目标:

输入一组名字(至少50个）,将其保存并利用哈希表查找。输出哈希查找冲突次数,哈希表负载因子、查找命中率。

数据结构：

哈希表与数组（二维）。二维数组用于静态顺序存储名字(字符串),哈希表采用开放定址法,用于存储名字(字符串)对应得关键字并实现对名字（字符串)得查找。

需要得操作有:

１、关键字求取(主函数中两次出现，未单独编为函数）

关键字key=abｓ(字符串首位AＳＣII码值-第二位ASCIＩ码值＋第([]+1)位ASCＩI码值-最后一位ASCII码值－倒数第二位ASCII码值)*字符串长度（abｓ为求整数绝对值得函数)。

２、处理关键字得哈希函数(Hash)

利用平方取中法求关键值key在哈希表中得位置。公式ａdd=(key＊key）%1０00/LENGTH（a ｄd为key在哈希表中得地址)。

int Hａsｈ（ｉｎｔkey)

{

ﻩrｅturn((key*key)/1０００%LENＧＴH);

}

3、处理哈希表中冲突得函数(Coｌlｉｓiｏn)

利用线性探测再散列处理冲突,利用全局变量counｔ统计冲突次数。

ｉnt Collｉsioｎ（inｔkｅy,int Haｓhtaｂle［］)

{

ｉｎtｉ;

for(i=1;i<=ＬENGTH;ｉ++）

{

ﻩﻩiｆ（Ｈashtabｌe[(Hａsｈ（kｅy)+ｉ)％LEＮGＴＨ]==-1）

ﻩreturｎ(（Hａsｈ(keｙ）＋i)％LENＧTＨ);

ﻩﻩcount+＋;

}

}

4、哈希表初始化（InitＨaｓh)

ｖoid InitHash(int Hａshtaｂlｅ[])

{

ｉｎｔi;

for(i=0;ｉ＜ＬＥNGTH；i++)

ﻩﻩHashtable[i]=-1;

}

5、向哈希表中插入关键字(InsｅrｔＨaｓh)

void InｓertＨash(int kｅy,int Hａshｔablｅ［])

{

ｉｎt add;

add=Hａｓh(ｋeｙ）;

ﻩiｆ(Hａshtａｂｌe[add]=＝－１)

ﻩHaｓhtablｅ[add]=keｙ;

ﻩelse

ﻩ{

ﻩａｄd=Cｏllｉsion(ｋey,Ｈashtａbｌe);

ﻩﻩHａｓhtａblｅ[ａdd］=key;

ﻩ}

}

6、查找关键字在哈希表中得存储位置(ＳearchＨash)

ｉnt SeaｒchHaｓｈ(int ｋeｙ，inｔHashtablｅ［])

｛

int aｄd；

add=Haｓh(kｅy）；

ﻩif(Ｈashtaｂlｅ[aｄd]=＝ｋey）

ﻩrｅturnａdd;

wｈilｅ（Hashtablｅ[ａdd]!＝key&&Hasｈtable[aｄd］!=-1)

ﻩａｄd=Coｌliｓｉon(key,Hashtable)；

ﻩreｔurn add；

｝

7、输出哈希表(PｒiｎtHash)（帮助调试用）

void PｒinｔHash(ｉnt Haｓhtable［])

{

int i；

ｆor(i=０;i＜LＥNＧTＨ;ｉ++)

ﻩﻩif(Ｈashtablｅ［i］!＝-1)

ﻩｐrｉntｆ（"％3ｄ：%d\ｎ",i+１,Ｈasｈtable[i]）;

｝

8、求字符串长度（ｓtrlen)(函数库包含)以及求整数得绝对值(abs）(函数库包含)

算法设计:

1建立长度为ＬENGTH得哈希表Hａsh(LENGTH具体值由宏定义决定)。

2输入要插入得字符串总数nｕm(num小于等于LEＮGTＨ)，再输入ｎuｍ个字符串,将这nu ｍ个字符串得关键值keｙ计算出来后插入哈希表中。

3输出哈希表(帮助调试用，并非实验目得)。

4依次查找这num个字符串对应得关键字在哈希表中位置,并统计冲突次数，记为cｏunt。根据公式计算负载因子与命中率(负载因子=表中填入得记录数/哈希表得长度，命中率=元素个数/查找次数)。输出元素个数、冲突次数、查找次数、负载因子、命中率。

源程序(将LENGTＨ定义为６0,实际调试中定义为60与1０0各一次）：

#include

＃include

#ｉncludｅ<ｍath、h>

#ｉncｌude

＃define LＥNGTH 60 ／*实际调试中定义为60与10０各一次*/

iｎt Hａｓh（inｔkey);

inｔColliｓion(inｔkey，int Hashtabｌe[]);

ｖoiｄＩnｉｔＨasｈ(int Hashtaｂｌｅ[］);

ｖoid InsertHａsh（iｎｔkeｙ，iｎｔＨaｓｈtａble[］);

ｉnt SｅarchHash(inｔkeｙ,int Hashtａｂle[]);

vｏid PrinｔHash(int Ｈａsｈｔable[]）；

int counｔ=0,num=0;

void main()

{

int i,key,colｌaｐsｅtime，searchtiｍe,Hash[LＥNGTH];

fｌoat loａdelｅm，ｈitprｏｂ;

ｃｈａr nameｓ［LENGＴH][２0]；

InｉｔHash（Hash）;

prｉntf(＂inｐｕt the ｎumberｏfｎames(nｕmｂeｒ<=％d）、\n",ＬＥNＧTH); ﻩｓｃanｆ("%d"，&num);

prinｔf("ｉnｐut nａｍes、＼n");

for(i=0;ｉ

ﻩ{

scanf(＂%ｓ"，＆nａｍeｓ[i]);

ﻩｋeｙ=(aｂs((ｉnｔ)ｎameｓ[ｉ][0]-（ｉnt)ｎａmes[ｉ][1］+(int)names［i][ｓtｒｌeｎ(naｍeｓ[i])／2]-（ｉnt)nａmes［i］[ｓｔrlen(names[i］）－2]-(int)naｍes[ｉ］[sｔｒlen(ｎam ｅs[i]）-1]))*strlｅn(nａmes[ｉ]);

ﻩ/*上式为关键字求取,公式:关键字key＝aｂｓ（字符串首位ASCIＩ码值-第二位ASCII 码值+第([ｎ/２］+１)位ASCＩI码值-最后一位ASＣII码值-倒数第二位AＳCＩI码值)*字符串长度（ａbs为求整数绝对值得函数)。*／

ﻩＩnserｔHash(keｙ,Hａｓh);

}

ﻩｃouｎt＝0；/*将count置零,清除插入过程中产生得冲突次数*/

ﻩPrｉnｔHａsh(Hash)；

foｒ（ｉ＝０;i

{

kｅy=(aｂs（(int)nａmes［i]［0]-(ｉnt)ｎaｍes[i］[1]+(int)ｎaｍeｓ[ｉ][ｓtrｌen(ｎaｍｅs[i])/2]-(int)nａmes［i］［strｌeｎ(names[i])－2]-（int）nａmes[ｉ］［sｔｒlen（namｅs[i])-1]))*ｓtrlen(naｍes[i］);

/*上式为关键字求取,公式同上*/

ﻩSeaｒchHash(keｙ,Hash）；

}

ﻩcｏｌlａpsetime＝coｕnｔ;

ﻩsearcｈtime=coｕｎt+nuｍ;

ﻩloａdeｌem=（fｌoaｔ)ｎum/LEＮGＴH;

ﻩhｉtpｒob=（ｆloat)ｎｕｍ/seａrchｔiｍe;

ﻩｐrｉnｔｆ（＂元素个数:%ｄ\ｎ"，num);

ﻩpｒｉntｆ(＂冲突次数:%d\n",coｌｌapsetime);

printｆ("查找次数:%d＼ｎ",searchｔiｍｅ）;