数据结构报告——散列表、哈希表

数

据

结

构

实

验

报

告

班级：姓名：学号：时间：

一、题目

散列表的设计

二、要求

1、问题描述

针对某个集体中人名设计一个散列表，使得平均查找长度不超过R，并完成相应的建表和查表程序。

2、基本要求

假设人名为中国人姓名的汉语拼音形式，待填入散列表的人名共有30个，取平均查找长度上限为2。散列函数用除留余数法构造，用伪随机探测再散列法处理冲突

3、测试数据

取读者周围较熟悉的30人的姓名。

4、实现提示

如果随机函数自行构造，则应首先调整好随机函数，使其发布均匀。人名的长度不超过20个字符。可先对过长的人名作折叠处理。

三、设计思想

1、散列函数的构造方法：

散列列函数的构造方法有四种：平方取中法、除余法、相乘取整法、随机数法。

这里用了除余法，该方法是最为简单常用的一种方法。它是以表长m来除关键字，取其余数作为散列地址，即 h(key)=key％m

该方法的关键是选取m。选取的m应使得散列函数值尽可能与关键字的各位相关。m最好为素数。

【例】若选m是关键字的基数的幂次，则就等于是选择关键字的最后若干位数字作为地址，而与高位无关。于是高位不同而低位相同的关键字均互为同义词。

【例】若关键字是十进制整数，其基为10，则当m=100时，159，259，359，…，等均互为同义词。

2、冲突的处理：

（1）冲突

两个不同的关键字，由于散列函数值相同，因而被映射到同一表位置上。该现象称为冲突(Collision)或碰撞。发生冲突的两个关键字称为该散列函数的同义词(Synonym)。

（2）安全避免冲突的条件

最理想的解决冲突的方法是安全避免冲突。要做到这一点必须满足两个条件：

①其一是|U|≤m

②其二是选择合适的散列函数。

这只适用于|U|较小，且关键字均事先已知的情况，此时经过精心设计散列函数h有可能完全避免冲突。

（3）冲突不可能完全避免

通常情况下，h是一个压缩映像。虽然|K|≤m，但|U|> m，故无论怎样设计h，也不可能完全避免冲突。因此，只能在设计h时尽可能使冲突最少。同时还需要确定解决冲突的方法，使发生冲突的同义词能够存储到表中。

（4）影响冲突的因素

冲突的频繁程度除了与h相关外，还与表的填满程度相关。

设m和n分别表示表长和表中填人的结点数，则将α=n/m定义为散列表的装填因子(Load Factor)。α越大，表越满，冲突的机会也越大。通常取α≤1。

（5）冲突处理

对不同的关键字可能得到同一个哈希地址即key1≠key2，而f(key1)=f(key2)。因此，在建造哈希表时不仅要设定一个好的哈希函数，而且要设定一种处理冲突的方法。用伪随机探测法。求下一个开放地址的公式为：Hi = (H(k)+di) MOD m

Di=伪随机数序列；

3、相应的数据结构：

1）、对哈希表的操作

InitNameList()

操作结果：姓名（结构体数组）初始化

CreateHashList()

操作结果：建立哈希表

FindList()

操作结果：在哈希表中查找

Display()

操作结果：显示哈希表

2）、主程序

int main()

{

初始化；

InitNameList()；CreateHashList()；

do {

接受命令；

处理命令；

}while（“命令”=“退出”）；return 0;

}

3 ）、本程序包含的模块

1）初始化操作，结构体定义；2）姓名结构体建立模块；

3）建立哈希表模块；

4）查找模块；

5）显示哈希表模块；

4）主程序模块

四、结构图

五、流程图

注①：——散列表设计——

a.显示散列表

b.查找

c.退出

请选择：

六、测试

1.本程序运行环境为C++，生成的可执行文件为a.exe;

该可执行文件的执行环境为DOS。

用户进入演示程序后的界面为：

2.测试结果

输入：a

输出：散列表

输入：b

输入：lilei

输出：无此记录！

输入：chenlinsha

输出：姓名：chenlinsha 关键字：1053 查找长度：1

七、程序清单

#include

#include

using namespace std;

#define HASH_LENGTH 50

#define M 47

#define NAME_NO 30

typedef struct

{ char *xm;

int k;

}NAME;

NAME NameList[HASH_LENGTH];

typedef struct

{ char *xm;

int k;

int si;

}HASH;

HASH HashList[HASH_LENGTH];

void InitNameList()

{ char *f;

int r,s0,i;

for (i=0; i

{

NameList[i].xm = new char[64];

NameList[i].xm[0] = 0;

}

strcpy(NameList[0].xm, "yingjun");

strcpy(NameList[1].xm, "shengjiayan");

strcpy(NameList[2].xm, "jiangxiya");

strcpy(NameList[3].xm, "caihaipou");

strcpy(NameList[4].xm, "shengwenbing");

strcpy(NameList[5].xm, "chenlinsha");

strcpy(NameList[6].xm, "yangqifan");