哈希表和高效数组链表的实现

哈希表

• 程序中需要保存数据，而且需要通过给定标号快速找到数据。这个标号叫做键，数据叫做值。
• 若采用for循环，当数据太多时会循环好多次，效率太低。因此出现了二分法，使得效率提高。
• 而我们可以通过数组实现，将数组下标和键绑定在一起，直接找下标实现。但是这样会浪费大量存储空间（有些下标不存储数据），为了解决空间浪费问题，我们引入了哈希函数（散列函数）
• 散列函数：如将键/10取余数，得到的数为数组下标。但是这又产生了空间冲突问题，为解决此问题我们规定，若此下标空间冲突，则+1后再看下标是否空余，直到有空位为止。
• 但查看下标是否空余得一个个看，又会影响效率。因此我们需要合理设计散列函数，以防止空间冲突，如/100取余数等

哈希表类CBHashLK

哈希表编程尝试：输入键，快速查找值

• 根据模板创建项目
• 具体代码实现

#include "resource.h"
#include "BForm.h"

CBForm form1(ID\_form1);
CBHashLK mHashTest;

void cmdFind\_Click()
{
    int iKey=form1.Control(ID\_txtID).TextInt();
    if(mHashTest.IsKeyExist(iKey))
    {
        form1.Control(ID\_txtResult).TextSet(mHashTest.Item(iKey,false));
        form1.Control(ID\_txtResult2).TextSet(mHashTest.ItemStr(iKey,false));
    }
    else
    {
        form1.Control(ID\_txtResult).TextSet(TEXT("该键不存在"));
        form1.Control(ID\_txtResult2).TextSet(TEXT("该键不存在"));
    }
}

void form1\_Load()
{
    const int cMaxItems=1000000;
    mHashTest.AlloMem(cMaxItems\*2);
    //预先分配空间以提高效率，尽管不预先分配后边也会自动分配空间，但这样会提高效率（即使预先分配的空间不够也没事
    for (int i=1;i<=cMaxItems;i++)
    {
        mHashTest.Add(i\*10,i,0,0,TEXT("zhr"));
    }

    mHashTest.Remove(100,false);
    mHashTest.Remove(1000,false);

    MsgBox(TEXT("哈希表建立完毕！请任意输入1~1000000之间的键，来快速查找其值"));
}

int main()
{
    form1.EventAdd(0,eForm\_Load,form1\_Load);
    form1.EventAdd(ID\_cmdFind,eCommandButton\_Click,cmdFind\_Click);

    form1.Show();
}

高效数组链表

• 储存数据有两种方式：数组和链表。其中链表由一个个节点组成，节点包括数据+下一个数据的地址，最后一个节点的next为0。
• 就查找元素而言，数组可以由下标直接找到，链表则需要从头开始倒腾；但对于插入删除而言，数组后边的数据都要移动，链表则只需要调整两个地址。因此两者都有缺点
• 为此，我们将两者结合，发明了数组链表。数组链表由若干小型数组链接而成，由于数组元素个数较少，移动也不会移动太多；而查找时也不必一个个倒腾，以四个元素的数组为例，先/4，再%4,得到第几个数组的第几个元素（但要注意都要从0开始数！！）
• 值得一提的是，数组链表的动态分配，每次至少要分配一个小数组的空间，不可能只分配一个元素的空间。与计算机的簇类似，一次是4096字节（或者8192、16384），若是16385字节就得分配两个16384字节。在磁盘格式化时，可以设置簇的大小。过大会浪费空间，过小会影响处理速度（一次读取一簇）。因此我们存小文件多的盘，设置簇小一点（如1024字节）；存储电影时，则可以设置大一点，看的会更加流畅
• 为何是0字节？？

数组链表类CBArrLink

数组链表编程尝试

• 根据模板创造项目
• 引入combo box，注意设置属性type，以及sort（程序自作聪明设成true）
• 代码

#include "resource.h"
    #include "BForm.h"
    #include 
    
    CBForm form1(ID\_form1);
    CBArrLink m\_al;
    
    struct SArrType
    {
        //定义结构体，仅用于指针法访问数组链表
        int Item;
        int Item2;
    };
    
    void cmdAdd\_Click()
    {
        long iClockStart=clock();
        int ct=5000000;
    
        for(int i=1;i<=ct;i++){
            m\_al.Add(i,i\*10);
        }
    
        form1.Control(ID\_lblAdd).TextSet(m\_al.Count());
        form1.Control(ID\_lblAdd).TextAdd(TEXT("个数据添加完成，"));
        form1.Control(ID\_lblAdd).TextAdd(TEXT("共用时"));
        form1.Control(ID\_lblAdd).TextAdd((double)(clock()-iClockStart));
        form1.Control(ID\_lblAdd).TextAdd(TEXT("毫秒"));
    }
    
    void cmdAccess\_Click()
    {
        long iClockStart=clock();
        int iMethod=form1.Control(ID\_cboAccessMethod).ListIndex();
        int ct=m\_al.Count();
        int i;
        if(1==iMethod)
        {
            for(i=1;i<=ct;i++)
            {
                if(m\_al.Item2(i)!=m\_al.Item(i)\*10)
                {
                    MsgBox(i,TEXT("发现数据错误"));
                    break;
                }
            }
        }
        else
        {
            //指针效率更高
            //获得m\_al所有数据的首地址p
            struct SArrType \*p=(struct SArrType\*)m\_al.GetItemsArr();
    
            for(i=1;i<=ct;i++)
            {
                if(p\[i\].Item2!=p\[i\].Item\*10)
                {
                    MsgBox(i,TEXT("发现数据错误"));
                    break;
                }
            }
        }
    
        if(i>ct)
        {
            form1.Control(ID\_lblAccess).TextSet(TEXT("测试完成"));
            form1.Control(ID\_lblAccess).TextAdd(ct);
            form1.Control(ID\_lblAccess).TextAdd(TEXT("个数据，未发现错误。用时："));
            form1.Control(ID\_lblAccess).TextAdd((double)(clock()-iClockStart));
            form1.Control(ID\_lblAccess).TextAdd(TEXT("毫秒"));
        }
    }
    
    void cmdDel\_Click()
    {
        int index=form1.Control(ID\_txtDelIndex).TextInt();
        m\_al.Remove(index);
    
        form1.Control(ID\_lblDel).TextSet(TEXT("删除后，剩余数据个数："));
        form1.Control(ID\_lblDel).TextAdd(m\_al.Count());
    }
    
    int main()
    {
        form1.EventAdd(ID\_cmdAdd,eCommandButton\_Click,cmdAdd\_Click);
        form1.EventAdd(ID\_cmdAccess,eCommandButton\_Click,cmdAccess\_Click);
        form1.EventAdd(ID\_cmdDel,eCommandButton\_Click,cmdDel\_Click);
        
        form1.Control(ID\_cboAccessMethod).AddItem(TEXT("数组法访问元素"));
        form1.Control(ID\_cboAccessMethod).AddItem(TEXT("指针法访问元素"));
        form1.Control(ID\_cboAccessMethod).ListIndexSet(1);
        form1.Show();
    
        return 0;
    }