#define MaxSize 100 //定义最大哈希表长度 #define NULLKEY -1 //定义空关键字值 #define DELKEY -2 //定义被删关键字值 typedef int KeyType; //关键字类型 typedef char *InfoType; //其他数据类型 typedef struct{
KeyType key; //关键字域 InfoType data; //其他数据域 int count; //探查次数域 }HashTable[MaxSize]; //哈希表类型
2)在哈希表中查找关键字为k的记录的过程:根据建表时设定的哈希函数H, 计算出哈希地址H(k), 若表中该地址单元不为空(关键字值NULLKEY表示为空)且该地址的关键字不等于k, 则按建表时设定的处理冲突的方法找下一个地址(这里采用线性探查法找下一个地址),如此反复下去,直到某个地址单位为空(查找失败,返回-1)或者关键字比较相等(查找成功,返回该地址)为止。对应的算法如下:
//在哈希表中查找关键字k int SearchHT(HashTable ha,int p,KeyType k){
int i=0,adr; adr = k%p; while (ha[adr].key!=NULLKEY && ha[adr].key!=k) {
i++; //采用线性探查法找下一个地址 adr = (adr+1)%p; } if(ha[adr].key==k) //查找成功 return adr; else //查找失败 return -1; }
3) 在哈希表中删除关键字为k的记录的过程:采用开放定址法处理冲突的哈希表上执行删除操作,只能在被删记录上做删除标记,而不能真正删除记录。在这里设删除标记为DELKEY。对应的算法如下:
//删除哈希表中关键字k int DeleteHT(HashTable ha,int p,int k,int &n){
int adr; adr = SearchHT(ha,p,k); if (adr!=-1) //在哈希表中找到关键字 {
ha[adr].key=DELKEY; n--; //哈希表长度减1 return 1; } else //在哈希表中未找到该关键字 return 0; }
4) 插入算法首先调用查找算法,若在表中找到待插入的关键字,则插入失败;若在表中找到一个开放地址,则将待插入的结点插入其中,即插入成功。对应的算法如下:
//将关键字k插入到哈希表中 void InsertHT(HashTable ha,int &n,KeyType k,int p){
int i,adr; adr = k%p; if (ha[adr].key==NULLKEY || ha[adr].key==DELKEY) //x[j]可以直接放在哈希表中 {
ha[adr].key=k; ha[adr].count=1; } else //发生冲突时,采用线性探查法解决冲突 {
i=1; //i记录x[j]发生冲突的次数 do {
adr = (adr+1)%p; i++; } while (ha[adr].key!=NULLKEY && ha[adr].key!=DELKEY); ha[adr].key=k; ha[adr].count=i; } n++; }
5) 建立哈希表的过程:先要将表中个结点的关键字清空,使其地址为开放的,然后调用插入算法将给定的关键字序列依次插入表中。对应的算法如下:
//创建哈希表 void CreateHT(HashTable ha,KeyType x[],int n,int m,int p){
int i,n1=0; for (i=0;i<m;i++) //哈希表置初值 {
ha[i].key=NULLKEY; ha[i].count=0; } for(i=0;i<n;i++) InsertHT(ha,n1,x[i],p); }
6) 输出一个哈希表的算法如下:
//输出哈希表 void DispHT(HashTable ha,int n,int m){
float avg=0; int i; printf(" 哈希表地址:\t"); for(i=0;i<m;i++) printf(" %3d",i); printf("\n"); printf(" 哈希表关键字:\t"); for(i=0;i<m;i++) if(ha[i].key==NULLKEY || ha[i].key==DELKEY) printf(" "); //输出3个空格 else printf(" %3d",ha[i].key); printf(" \n"); printf(" 搜索次数:\t"); for(i=0;i<m;i++) if(ha[i].key==NULLKEY || ha[i].key==DELKEY) printf(" "); //输出3个空格 else printf(" %3d",ha[i].count); printf("\n"); for(i=0;i<m;i++) if(ha[i].key!=NULLKEY && ha[i].key!=DELKEY) avg=avg+ha[i].count; avg=avg/n; printf(" 平均搜索长度ASL(%d)=%.3g\n",n,avg); }
7) 求查找成功时的平均查找长度的算法如下:
//查找成功时,平均查找长度 void CompASL(HashTable ha,int m){
int i; int s=0,n=0; for (i=0;i<m;i++) if(ha[i].key!=DELKEY && ha[i].key!=NULLKEY) {
s=s+ha[i].count; n++; } printf(" 查找成功的ASL=%.3g\n",s*1.0/n); }
完整代码如下:
#include
#include
#define MaxSize 100 //定义最大哈希表长度 #define NULLKEY -1 //定义空关键字值 #define DELKEY -2 //定义被删关键字值 typedef int KeyType; //关键字类型 typedef char *InfoType; //其他数据类型 typedef struct {
KeyType key; //关键字域 InfoType data; //其他数据域 int count; //探查次数域 }HashTable[MaxSize]; //哈希表类型 //将关键字k插入到哈希表中 void InsertHT(HashTable ha, int &n, KeyType k, int p) {
int i, adr; adr = k%p; if (ha[adr].key == NULLKEY || ha[adr].key == DELKEY) //x[j]可以直接放在哈希表中 {
ha[adr].key = k; ha[adr].count = 1; } else //发生冲突时,采用线性探查法解决冲突 {
i = 1; //i记录x[j]发生冲突的次数 do {
adr = (adr + 1) % p; i++; } while (ha[adr].key != NULLKEY && ha[adr].key != DELKEY); ha[adr].key = k; ha[adr].count = i; } n++; } //创建哈希表 void CreateHT(HashTable ha, KeyType x[], int n, int m, int p) {
int i, n1 = 0; for (i = 0; i < m; i++) //哈希表置初值 {
ha[i].key = NULLKEY; ha[i].count = 0; } for (i = 0; i < n; i++) InsertHT(ha, n1, x[i], p); } //在哈希表中查找关键字k int SearchHT(HashTable ha, int p, KeyType k) {
int i = 0, adr; adr = k%p; while (ha[adr].key != NULLKEY && ha[adr].key != k) {
i++; //采用线性探查法找下一个地址 adr = (adr + 1) % p; } if (ha[adr].key == k) //查找成功 return adr; else //查找失败 return -1; } //删除哈希表中关键字k int DeleteHT(HashTable ha, int p, int k, int &n) {
int adr; adr = SearchHT(ha, p, k); if (adr != -1) //在哈希表中找到关键字 {
ha[adr].key = DELKEY; n--; //哈希表长度减1 return 1; } else //在哈希表中未找到该关键字 return 0; } //输出哈希表 void DispHT(HashTable ha, int n, int m) {
float avg = 0; int i; printf(" 哈希表地址:\t"); for (i = 0; i < m; i++) printf(" %3d", i); printf("\n"); printf(" 哈希表关键字:\t"); for (i = 0; i < m; i++) if (ha[i].key == NULLKEY || ha[i].key == DELKEY) printf(" "); //输出3个空格 else printf(" %3d", ha[i].key); printf(" \n"); printf(" 搜索次数:\t"); for (i = 0; i < m; i++) if (ha[i].key == NULLKEY || ha[i].key == DELKEY) printf(" "); //输出3个空格 else printf(" %3d", ha[i].count); printf("\n"); for (i = 0; i < m; i++) if (ha[i].key != NULLKEY && ha[i].key != DELKEY) avg = avg + ha[i].count; avg = avg / n; printf(" 平均搜索长度ASL(%d)=%.3g\n", n, avg); } //查找成功时,平均查找长度 void CompASL(HashTable ha, int m) {
int i; int s = 0, n = 0; for (i = 0; i < m; i++) if (ha[i].key != DELKEY && ha[i].key != NULLKEY) {
s = s + ha[i].count; n++; } printf(" 查找成功的ASL=%.3g\n", s*1.0 / n); } void main() {
int x[] = {
16,74,60,43,54,90,46,31,29,88,77 }; int n = 11, m = 13, p = 13, i, k = 29; HashTable ha; CreateHT(ha, x, n, m, p); printf("\n"); DispHT(ha, n, m); i = SearchHT(ha, p, k); if (i != -1) printf(" ha[%d].key=%d\n", i, k); else printf(" 未找到%d\n", k); k = 77; printf(" 删除关键字%d\n", k); DeleteHT(ha, p, k, n); DispHT(ha, n, m); i = SearchHT(ha, p, k); if (i != -1) printf(" ha[%d].key=%d\n", i, k); else printf(" 未找到%d\n", k); printf(" 插入关键字%d\n", k); InsertHT(ha, n, k, p); DispHT(ha, n, m); printf("\n"); system("pause"); }
效果如下:
图(1) 哈希函数选为 H(key)= key % 13
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