哈希表实验报告(20200623044247)

数据结构实验报告四一一哈希表查找名字(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：

哈希表和数组(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)对应的关键字并实现对名字(字符串)的查找。

需要的操作有：

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([n]+i )位ASCII码值撮后一

位ASCII码值-倒数第二位ASCII码值)*字符串长度(abs为求整数绝对值的函数)。

2.处理关键字的哈希函数(Hash)

利用平方取中法求关键值key在哈希表中的位置。公式add=(key*key)%1000/LENGTH(add

为key在哈希表中的地址)。

int Hash(i nt key)

{

return((key*key)/1000%LENGTH);

}

3.处理哈希表中冲突的函数(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(int key,int Hashtable[])

{

int i;

for(i=1;i<=LENGTH;i++)

{

if(Hashtable[(Hash(key)+i)%LENGTH]==-1) return((Hash(key)+i)%LENGTH);

coun t++;

}

}

4.哈希表初始化(InitHash)

void InitHash(int Hashtable[])

{

int i;

for(i=0;i

Hashtable[i]=-1;

}

5.向哈希表中插入关键字(InsertHash)

void In sertHash(i nt key,i nt Hashtable[])

{

int add;

add=Hash(key);

if(Hashtable[add]==-1)

Hashtable[add]=key;

else

{

add=Collision(key,Hashtable);

Hashtable[add]=key;

}

}

6.查找关键字在哈希表中的存储位置( SearchHash)

int SearchHash(int key,int Hashtable[])

{

int add;

add=Hash(key);

if(Hashtable[add]==key)

return add;

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

add=Collision(key,Hashtable);

return add;

}

7.输出哈希表(PrintHash)(帮助调试用)

void PrintHash(int Hashtable[])

{

int i;

for(i=0;i

if(Hashtable[i]!=-1)

printf("%3d:%d\n",i+1,Hashtable[i]);

}

8.求字符串长度(strlen)(函数库&含)以及求整数的绝对值(abs)(函数库vmath.h> 包含)

算法设计：

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

2输入要插入的字符串总数num ( num小于等于LENGTH，再输入num个字符串，将这num

个字符串的关键值key 计算出来后插入哈希表中。

3 输出哈希表(帮助调试用，并非实验目的) 。

4 依次查找这num 个字符串对应的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和命中率(负载因子=表中填入的记录数/哈希表的长度，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和100各一次)：

#include

#include

#include

#include

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

int Hash(int key);

int Collision(int key,int Hashtable[]);

void InitHash(int Hashtable[]);

void InsertHash(int key,int Hashtable[]);

int SearchHash(int key,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 number of names(number<=%d).\n",LENGTH); scanf("%d",&num);

printf("input names.\n"); for(i=0;i

{ scanf("%s",&names[i]);

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

/*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 为求整数绝对值的函数) 。*/

InsertHash(key,Hash);

}

count=0;/* 将count 置零，清除插入过程中产生的冲突次数*/

PrintHash(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][str len(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*/

SearchHash(key,Hash);

}

collapsetime=count; searchtime=count+num;

loadelem=(float)num/LENGTH; hitprob=(float)num/searchtime;

printf(" 元素个数：%d\n",num);

printf(" 冲突次数：%d\n",collapsetime);

printf(" 查找次数：%d\n",searchtime);

printf(" 负载因子：%f\n",loadelem); printf(" 命中率=总人数/ 查找数：%f\n",hitprob);

}

int Hash(int key)/* 处理关键字的哈希函数*/

{ return((key*key)/1000%LENGTH);

}

int Collision(int key,int Hashtable[])/* 处理哈希表中冲突*/

{

int i; for(i=1;i<=LENGTH;i++)

{ if(Hashtable[(Hash(key)+i)%LENGTH]==-1) return((Hash(key)+i)%LENGTH);

count++;/* 统计冲突次数*/

}

}

void InitHash(int Hashtable[])/* 初始化哈希表*/

{

int i; for(i=0;i