第八章 查找

第八章查找
一、散列表的应用——通信录管理
1.题目要求：
采用散列表结构，实现通讯录管理。

要求采用散列表的拉链法解决冲突，设计实现通讯录管理中的插入、查找、删除、修改和遍历操作。

2.算法分析：
1.设计采用散列表的静态链地址法解决冲突。

线性数组链表的结构体代码如下：
typedef struct{
char key; /*键值*/
TXNode *next; /*链域*/
}TXhead;
它包含一个键值和一个链域的指针。

链域的结构体代码如下：
typedef struct Node{
char name[20];
int phone;
char addre[50];
char email[35]; /*记录信息*/
struct Node *adjv; /*邻域*/
}TXNode;
它包含联系人的姓名、电话、地址和E-mail的信息存储变量，以及下一个链域的指针。

2.设计功能流程如下：
1）启动运行程序显示菜单界面。

以菜单形式列出各个功能，及对应的序列关键字。

2）提示输入所要进行插入、查找、删除、修改或遍历操作的序号并进行确认。

3）进入所选功能模块根据提示做进一步插入、查找、删除、修改或遍历的操作，并进行确认。

4）确认后返回菜单界面，然后回到第二步或者选择退出，并进行确认。

5）退出程序。

二、查找综合练习
1.题目要求：
查找综合练习：
要求能实现顺序表的三种查找算法：顺序查找，二分查找，分块查找：
一.需要建立的函数：
1.为了实现顺序查找或者二分查找，输入元素建立线性表的函数create
2.顺序查找算法seqsearch
3.二分查找算法（必须对1建立的线性表先排序，再用二分查找）searchbin
4.为了实现分块查找，输入元素建立线性表的函数creatF
要求在输入元素过程中，同时要建立起索引表
5.分块查找算法blocksearch
二.运行时通过菜单来选择进行什么操作
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1:为顺序查找或二分查找建立线性表
2:顺序查找线性表
3:二分查找线性表
4:为分块查找建立线性表
5:分块查找线性表
6:退出系统
============================
2.算法分析：
1.定义线性表
typedef int KeyType;
typedef struct{
KeyType key;
}NodeType;
typedef NodeType SeqList[MAXSIZE+1];
2.分块查找时，定义的索引表
typedef struct
{
KeyType key;
int staddr; /* 表示开始地址 */
int len; /* 表示块长度 */
}indexlist;
typedef indexlist ID[MAXID+1];
3.建立分块查找时的线性表
假设以’#’作为线性表输入结束的标记，以’@’作为块结束的标记。

输入数据为ch while(输入不为#)
{ 假设每一块的初始最大值max为0
每一块的初始长度length为0
while(输入不为@)
{ 如果此次输入ch值比前一块的最大值小（即存储在in[k-1].key中的数值小），则提示用户重新输入；
否则的话， {判断此次输入是否比max大，如果比max大，则max=ch；
然后把此次输入值ch放在线性表中r[i].key＝ch;
块的长度增加1；
线性表的长度也增加1；}
}
如果输入为@，表示一块已经结束。

此时把块中的最大值max赋值给id[k].key，length 赋值给块的长度id[k].len
再开始下一块的输入。

}
4.分块查找
可以先通过二分查找索引表id，确定元素所在的块。

再通过块的首地址id[k].staddr再去顺序扫描具体的某一块的所有元素。

三、二叉排序树
1.题目要求：
二叉排序树综合练习：
要求能实现二叉排序树的建立，显示，插入结点，删除结点，查找某个结点：
一.需要建立的函数必须有以下几个：
1.按照给定值在二叉排序树中查询searchnode
2.将一个元素插入到二叉排序树中insert
3.如果某个结点存在删除此结点delet
4.显示二叉树print
5.建立二叉树creat
二.运行时通过菜单来选择进行何种操作
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1.二叉排序树 --- 插入
2.二叉排序树 --- 查找
3.二叉排序树 --- 删除
4.二叉排序树 --- 显示
5.退出
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2.算法分析：
略。

四、散列文件
1.题目要求：
散列文件可以分为单元素散列文件和多元素散列文件（常称为按桶散列）文件两种，要求实现在单元素散列文件上的插入、删除和查找等操作。

实现在单元素散列文件上的算法：
1.初始化散列文件；
2.向散列文件中插入一个元素；
3.向散列文件中一次插入n个元素；
4.从散列文件中删除一个元素；
5.从散列文件中查找一个元素。

2.算法分析：
散列存储方法不仅适用于内存，也同样适用于外存，以散列方式存储的文件称为散列文件。

散列文件通常用链接法处理冲突，并且把保存每个单链表表头指针的表头向量用一个文件单独存储起来，称此为散列表文件，把所有单链表中的结点用一个文件单独存储起来，称此为散列主文件。

散列主文件中每个结点的类型定义为：
struct FLNode{
ElemType data;
int next;
};
其中data域用来存储待散列的元素，next域用来存储下一个同义词元素在散列主文件中的存储位置，即所在结点的位置序号。

散列主文件中第一个结点的位置序号为0，字节地址也为0，第二个结点的位置序号为1，字节地址为sizeof(FLNode)，第三个结点的位置序号为2，字节地址为2*sizeof(FLNode)，依此类推。

当一个结点为同义词单链表中的最后一个结点时，则next域为空，假定用-1表示。

散列表文件中每个结点的类型为整型，每个结点的值为指向对应单链表的第一个结点的位置序号，若相应的单链表不存在，则该结点的值为空，用数值－1表示。

散列表文件中每个结点的初始值均为－1。

初始化散列文件时，首先按输出方式打开并建立散列表文件和散列主文件，接着动态分配一个具有m+1个整数元素（m为散列表长度）的数组空间A，然后把A中的每一个元素均置为-1，表示空指针，最后把数组内容写入散列表文件即可。

向散列文件中插入一个元素x时，首先根据元素的关键字x.key、散列表长度m和所选择的任一散列函数计算出散列地址d，接着为x生成一个内存结点，并使该结点的next域为散列表文件中下标为d的元素值（即表头指针），然后把该内存结点的值写入到散列主文件的一个空闲结点中，若不存在经删除回收的空闲结点则写入到该文件的末尾，最后把该结点在散列主文件中的位置序号赋给散列表文件中下标为d的元素中，使得新插入的结点被链接到散列地址（即下标）为d的单链表的表头。

向散列文件中一次插入n个元素的操作，是上述插入一个元素过程的重复。

当然，文件的打开和关闭操作不需要重复。

从散列文件中删除一个关键字为x.key的元素时，首先计算出散列地址d，接着从散列表文件中下标为d的位置取出对应单链表的表头指针，然后遍历该单链表，从中查找出关键字为x.key的结点，并从单链表中删除该结点，其元素值由x带回，最后把被删除的结点链接到空闲结点表的表头。

假定空闲结点表的表头指针保存在散列表文件中下标为m的位置，若该位置为-1，则表明散列主文件中不存在空闲单元。

从散列文件中查找一个关键字为x.key的元素时，同样是首先计算出散列地址d ，接着从散列表文件中下标为d的位置取出对应单链表的表头指针，然后从单链表中顺序查找出对应的元素并由x带回。

例如，若采用散列文件散列存储线性表（18,75,60,43,54,90,46,31,58,73,15,34)，假定采用的散列函数为h(k)=k%13,则得到的散列主文件和散列表文件的存储结构为：主文件
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
9。