实验九 哈希表的查找操作

ZZU的学弟学妹们不要抄作业哦~(｀Д´)

一、实验目的
1．掌握哈希表、哈希函数与哈希冲突的概念。
2．掌握哈希表的构造方法及其计算机的表示与实现。
3．掌握哈希表查找算法的实现。

二、实验内容
1．以开放地址法中的线性探测再散列法处理冲突，实现哈希表的建立、查找和插入操作。
2．以链地址法，也叫拉链法处理冲突，实现哈希表的建立，查找和插入操作。

三、实验要求
1．以开放地址法中的线性探测再散列法处理冲突，实现哈希表的建立查找和插入操作。
（1）设哈希表长为20，用除留余数法构造一个哈希函数。
（2）输入哈希表中记录的个数n(n<=20）和各记录的关键字值，然后以开放地址法中的线性探测再散列法作为解决冲突的方法，建立一个开放地址哈希表，并输出已经建立的哈希表。
（3）输入一个待查找记录的关键字key，完成开放地址哈希表的查找操作，如果查找成功，则函数返回查找到的记录在哈希表中的位置值，否则给出查找失败的提示信息。

2．以链地址法，也叫拉链法处理冲突，实现哈希表的建立，查找和插入操作。
（1）设哈希表长为13，用除留余数法构造一个哈希函数。
（2）输入哈希表中记录的个数12和各记录的关键字序列(19,14,23, 01,68,20,84,27,55,11,10,79),然后以链地址法或叫拉链法作为解决冲突的方法，建立一个链地址哈希表,并输出已经建立的哈希表。
（3）输入一个待查找记录的关键字key，完成链地址哈希表的查找操作，如果查找成功，则函数返回查找到的记录在哈希表中的位置值，否则给出查找失败的提示信息。

四、详细程序清单

//1.哈希表_线性探测再散列 
#include
#include
 
#define HASHSIZE 20//定义哈希表长
#define M 19 //定义除留余数法中的质因数
#define SUCCESS 1//查找成功 
#define UNSUCCESS 0//查找失败 
#define DUPLICATE -1//表中已有与e有相同关键字的元素

typedef int Keytype;
typedef struct {
  Keytype key;
  int other;
}Elemtype;
typedef struct {
  Elemtype r[HASHSIZE];
  int length;
}Hashtable;

int p;//哈希地址 

int Hash(int k)//哈希函数 
{
	p=k%M;
	return p;
}

int SearchHash(Hashtable H,Keytype K)//查找 
{
 	p=Hash(K);  //求得哈希地址
 	while(H.r[p].key!=NULL&&K!=H.r[p].key)
 	p=(p+1)%M;//线性探测再散列处理冲突 
 	if (K==H.r[p].key) return SUCCESS;//查找成功 
 	else return UNSUCCESS;//查找失败 
} 

int InsertHash(Hashtable &H,Elemtype e)//插入 
{
  	if(SearchHash(H,e.key)==SUCCESS)
	return DUPLICATE;//表中已有与e有相同关键字的元素
	H.r[p].key=e.key;
	++H.length; 
}

void CreateHashTable(Hashtable &H,int n)//创建哈希表
{
	Elemtype e;
	int flag; 
	printf("输入各元素：");
	while(n--)
	{
		scanf("%d",&e.key);
		flag=InsertHash(H,e);
		if(flag==DUPLICATE) 
		{
			printf("有重复值，重新输入\n");
			n++; 
		}
	} 	
}

void Show(Hashtable H,int n)//输出哈希表 
{
	printf("哈希表为（*代表空值）：\n");
	printf(" =============================================================\n丨");
	for(int i=0;i

//2.哈希表_链地址法 
#include
#include
 
#define M 13//定义除留余数法中的质因数
#define HASHSIZE 13 //定义哈希表长

typedef int Keytype;  
typedef struct hnode{
	Keytype  key;
	struct hnode *next;
}Hnode,*Hlink;//链表中的结点类型
Hlink head[HASHSIZE]; //静态数组，定义哈希表类型
int p;//哈希地址 

int Hash(int k)//哈希函数 
{
	int p;
	p=k%M;
	return p;
}

void InsertHashLink(Keytype e)//插入 
{
	Hlink t;
	int i;
	t=(Hlink)malloc(sizeof(hnode));  
	t->key=e;
	t->next=NULL;
	i=Hash(e);
	if(head[i]->key==NULL)
	{
		head[i]=t;	
	}
	else
	{
		t->next=head[i];
		head[i]=t; 	
	}
}

void CreateHashLink(int n)////创建哈希表,头插法 
{
	Hlink t;
	Keytype e;
	int i;
	printf("请输入元素：");
	while(n--)
	{
		scanf("%d",&e);
		InsertHashLink(e);
	}
}

void Show()//输出哈希表
{
	Hlink t;
	for(int i=0;i<=HASHSIZE;i++)
	{
		t=head[i];
		printf("%2d：",i);
		while(t!=NULL)
		{
			if(t->key==NULL) break;
			printf("%d->",t->key);
			t=t->next;
		}
	printf("NULL\n");
	}	
}

void SearchHashLink(Keytype K)//查找
{
	Hlink t;
	for(int i=0;i<=HASHSIZE;i++)
	{
		t=head[i];
		while(t!=NULL)
		{
			if(t->key==K)
			{
				printf("查找成功，位置在第head[%d]中\n",i);
				return;
			}
			t=t->next;
		}
	}
	printf("查找失败\n");
}

int main()
{
	int n,p;
	Keytype e;
	for(int i=0;i<=HASHSIZE;i++)//初始化
	{
		head[i]=(Hlink)malloc(sizeof(hnode));  
		head[i]->key=NULL; 
		head[i]->next=NULL;
	} 
 	printf("输入关键字个数：");
	scanf("%d",&n);
	CreateHashLink(n);
	printf("哈希链表为：\n");
	Show();
	while(1)
	{
		printf("输入要查找的值：");
		scanf("%d",&e);
		SearchHashLink(e);
		printf("输入要插入的值：");
		scanf("%d",&e);
		InsertHashLink(e);
		Show();		
	}
}

五、程序运行结果

1.哈希表_线性探测再散列

2.哈希表_链地址法

六、实验心得体会
1.用除留余数法构造哈希函数不是一个好方法，冲突次数太多。书上写的如果冲突次数大于表长一半就要重建哈希表（我没写这个）。
2.用线性探测再散列法解决冲突也不是一个很好的方法，比较次数有可能很多，在查找时会增加麻烦。
3.链地址法有点像邻接表，创建表我是用的单链表的头插法。
4.刚开始学《数据结构》的时候，觉得里面写的都是伪代码，后来逐渐觉得这就是C语言代码，比如开始不能理解为什么函数返回OK、UNSUCCESS之类的而不是返回0、1数值？为什么要先typedef int Keytype;再 Keytype key;而不是直接int key;？后来我才逐渐理解、认可这种可读性高的写法并且学习，这次就是使用的这种写法。这也许就是代码风格的提升吧。
5.我感觉我输出的哈希表还是挺直观、好看的。