基于散列表的单片机快速查找算法

1.（1912）《基于散列表的单片机快速查找算法》

源程序代码如下：

. /*在IC卡计时收费系统的查找算法中用到了如下数据结构*/

struct f /*刷卡记录的数据结构*/

{

unsigned char MemBNum; /*下1条记录的存储块号*/

unsigned char CardID[4]; /*4个字节的IC卡号*/

unsigned char CardType; /*1个字节的卡类型*/

unsigned char FirstTime[2]; /*首次刷卡时间*/

};

/*为了访问的方便，定义如下联合*/

union h

{

unsigned char Data[8]; /*8个字节的数组*/

struct f Record; /*记录占8个字节*/

};

/*DataRec为联合类型变量*/

union h idata DataRec;

/*为了实现存储空间的管理，定义如下全局变量*/

unsigned char MemManage[28]; /*用于存储空间管理的28个内存单元*/

unsigned char NowPoint=0; /*用于存储空间管理的数组指针*/

/*在散列表查找算法中用到了下列函数*/

/*下4个函数为采用I2C总线访问24LC16的函数，由于篇幅原因在本文中未提供原码，读者可参考其它文献*/

/*下4个函数中参数addr为访问24LC16时用到的11位存储地址，返回值指示读写访问是否成功*/ unsigned char wrbyte(unsigned int addr,unsigned char odata); /*向24LC16中写一个字节，该字节在odata中。*/

unsigned char rdbyte(unsigned int addr,unsigned char odata); /*从24LC16中读一个字节，读到字节在odata中。*/

unsigned char wr8byte(unsigned int addr,unsigned char *mtd); /*向24LC16中写8个字节，mtd为写缓冲区首址。*/

unsigned char rd8byte(unsigned int addr,unsigned char *mrd); /*从24LC16中读8个字节，mrd为读缓冲区首址。*/

unsigned char hash(unsigned char *ID); /*链地址法的散列表查找算法程序*/

unsigned char hash_search(union h NowRec); /*哈希(hash)函数*/

unsigned char compare(unsigned char *ID1,unsigned char *ID2); /*关键字比较函数*/ unsigned char req_mem(void); /*存储块分配函数*/

void free_mem(unsigned char MemBNum); /*释放存储块函数*/

unsigned char account(union h OutRec,union h InRec); /*计时消费结帐处理函数，可根据实际情况实现*/

/*功能：采用链地址法的散列表查找算法，包含记录的添加与删除

入口参数(NowRec)：待查找的记录

返回值：为0表示无相同关键字记录，将输入记录添加到表尾，为1表示查找成功，结帐并删除该记录*/ unsigned char hash_search(union h NowRec)

{

unsigned char i,result; /*result为返回的查找结果，result=0查找失败，result=1查找成功*/

unsigned char NowMemBNum; /*当前访问记录的存储块号*/

unsigned char NextMemBNum; /*下1条记录的存储块号*/

unsigned int LastRecAddr; /*链表中上1条已访问记录的首地址或链表首地址*/

unsigned int NowRecAddr; /*链表中当前访问记录的首地址*/

union h ReadRec; /*从24LC16中读到的记录*/

result=0;

NowRecAddr=hash(NowRec.Record.CardID); /*调用哈希函数得到哈希地址*/

LastRecAddr=NowRecAddr; /*初始化LastRecAddr*/

rdbyte(NowRecAddr,NowMemBNum); /*读得链表的首存储块号*/

NextMemBNum=NowMemBNum; /*初始化NextMemBNum*/

if(NextMemBNum==0xff)

{

result=0; /*链表为空，无相同关键字记录*/

/*由存储块号计算得到记录的存储首地址，添加新记录时用到*/

NowRecAddr=(unsigned int)NowMemBNum*8+0x100;

}

else

{

while(1)

{

NowMemBNum=NextMemBNum; /*保存当前要访问记录的存储块号*/

LastRecAddr=NowRecAddr; /*保存上1条已访问记录的首地址或链表首地址*/

/*计算得到当前要访问记录的存储首地址*/

NowRecAddr=(unsigned int)NowMemBNum*8+0x100;

rd8byte(NowRecAddr,ReadRec.Data); /*从链表中读取1条记录，共8个字节*/

NextMemBNum=ReadRec.Record.MemBNum; /*下1条记录的存储块号*/

if(compare(NowRec.Record.CardID,ReadRec.Record.CardID)) /*比较卡号是否相等*/

{

result=1; /*相等，查找成功*/

break;

}

if(NextMemBNum==0xff)

{

result=0; /*已到表尾，无相同关键字记录*/

break;

}

}

}

if(result==0) /*查找失败，添加新记录*/

{

i=req_mem(); /*请求分配存储块，返回空闲存储块号，并更新存储空间利用表*/

wrbyte(NowRecAddr,i); /*新记录插入表尾，更新表尾记录的"下一条记录存储块号"字段*/ NowRecAddr=i*8+0x100; /*由存储块号计算存储首地址*/

wr8byte(NowRecAddr,NowRec.Data); /*将新记录写入分配的存储块中*/

}

if(result==1) /*查找成功，结帐并删除记录*/

{

account(NowRec,ReadRec); /*根据消费时间，计算消费费用并结帐*/

/*从链表中删除该记录，即将下1条记录的存储块号写入上1条记录的相应字段中*/

wrbyte(LastRecAddr,NextMemBNum);

free_mem(NowMemBNum); /*更新存储空间利用表，释放该记录所占用的存储块*/

}

return result; /*返回查找结果*/

}

/*hash函数，入口参数为4字节卡号，返回值为计算所得哈希地址*/

unsigned char hash(unsigned char *ID)

{

unsigned char HashAddr; /*保存计算所得哈希地址*/

unsigned int Sum; /*将构成卡号的4个字节按字节累加所得累加和*/

Sum=0;

Sum+=ID[0]; Sum+=ID[1];

Sum+=ID[2]; Sum+=ID[3];

HashAddr=Sum%224;