使用开散列实现对字典的查找插入删除（C++实现）
一、需求分析
【问题描述】实现对字典的查找。
【基本要求】
在分块查找、AVL树、哈希查找、B树或者B+树查找中选择一种你认为最高效的动态查找方法对字典（单词、词性加释义）在内存中的动态查找结构或者在外存的字典文件的构造、查找、插入、删除。
【逻辑操作】
1、利用字典文件构造字典
2、实现对字典的快速查找
3、在字典中任意插入之前不存在的单词
4、任意删除字典中已有的单词
【输入输出要求】
1.字典的构造：从字典文本文件中（在程序中更名为Dictionary1.txt）获取百万级别的单词，构造字典
2. 要有字典使用菜单，便利用户。
二、概要设计
（1）选择采用开散列来构造字典，使用链表来避免冲突；根据关键码直接映射找到单词所在的位置，实现快速查找。
（2）使用结构体word来存储单词及其释义，结构体word中有两个字符串，word字符串和meaning字符串。
（3）使用ChainNode结构体来存储链表结点，每个结构体中有数据data(里面存放word结构体，即一个单词)，状态state(碑，有状态{ Active, Empty, Deleted }，可判断该地址处是否存有数据，是否为空，是否已经被删除等状态)以及链表指针link。
（4）因为测试数据为百万级别的，所以我们开5000的散列，除数取小于5000的最大素数4999，映射地址为为num = 3*num+wd->word[i]（循环）;num%=4999.
三、详细设计
头文件”word.h”
#include头文件“ChainNode.h”
#include"word.h"
enum status { Active, Empty, Deleted };
template<class E, class K>
struct ChainNode { //各桶中同义词子表的链结点定义
E data;
status state;
ChainNode<E, K> * link;
};
头文件“hash.h”
const int defaultSize = 5000; //设置散列大小
1.哈希表类定义
template<class E,class K>
class HashTable {
public:
HashTable(int d, int sz = defaultSize);
~HashTable() { delete[]ht; }
bool CreatHashTable();
ChainNode<E,K>* Search(const K kl);
void Insert(const E* wd);
void Insert(const K kl); //重载
void Remove(const K kl);
private:
int TableSize;
int CurrentSize;
ChainNode<E, K> * ht; //散列表定义
};
2.哈希表构造函数
template<class E,class K>
HashTable<E, K>::HashTable(int d, int sz)
{
//divisor = d;
TableSize = sz;
CurrentSize = 0;
ht = new ChainNode<E, K>[sz];
assert(ht != NULL);
for (int i = 0; i < TableSize; i++)
{
ht[i].state = Empty;
ht[i].link = NULL;
}
}
3.初始化函数
template<class E,class K>
bool HashTable<E, K>::CreatHashTable()
{
E *wd = new word();
ifstream Dictionary;
cout << "字典生成中，请稍后……" << endl;
Dictionary.open("Dictionary1.txt");
do {
Dictionary >> wd->word;
getline(Dictionary, wd->meaning);
//cout << wd->word << endl;
Insert(wd);
if (wd->word == "zoology128")break;
} while (1);
cout << "字典生成成功！" << endl;
return true;
}
4.初始化专用的插入函数
template<class E,class K>
void HashTable<E, K>::Insert(const E* wd)
{
int r = 0, num = 0;
while (wd->word[r] != '\0')
{
num = 3*num+wd->word[r];
r++;
}
num %= 4999;
if (num < 0)
num = -num;
if (ht[num].state == Empty)
{
ht[num].data = *wd;
ht[num].state = Active;
CurrentSize++;
}
else
{
ChainNode<E, K>* newd = new ChainNode<E, K>();
newd->data = *wd;
ChainNode<E, K>*p = &ht[num];
while (p->link!=NULL)
p = p->link;
p->link = new ChainNode<E, K>();
p->link = newd;
}
}
5.插入函数
template<class E, class K>
void HashTable<E, K>::Insert(const K kl)
{
E *wd = new word();
wd->word = kl;
int r = 0, num = 0;
while (wd->word[r] != '\0')
{
num = 3 * num + wd->word[r];
r++;
}
num %= 4999;
if (num < 0)
num = -num;
if (ht[num].state == Empty)
{
ht[num].data = *wd;
//ht[num].state = Active;
CurrentSize++;
}
else
{
ChainNode<E, K>* newd = new ChainNode<E, K>();
newd->data = *wd;
ChainNode<E, K>*p = &ht[num];
while (p->link != NULL)p = p->link;
p->link = new ChainNode<E, K>();
p->link = newd;
}
cout << "插入成功！" << endl;
}
6.搜索函数
template<class E,class K>
ChainNode<E, K>* HashTable<E, K>::Search(const K kl)
{
E *wd = new word();
wd->word = kl;
int r = 0, num = 0;
while (wd->word[r] != '\0')
{
num = 3 * num + wd->word[r];
r++;
}
num %= 4999;
if (num < 0)
num = -num;
ChainNode<E, K>*p = &ht[num];
while (p != NULL && p->data.word != wd->word)
{
if (p->link == NULL)
return NULL;
p = p->link;
}
return p;
}
7.删除函数
template<class E,class K>
void HashTable<E, K>::Remove(const K kl)
{
E *wd = new word();
wd->word = kl;
int r = 0, num = 0;
while (wd->word[r] != '\0')
{
num = 3 * num + wd->word[r];
r++;
}
num %= 4999;
if (num < 0)
num = -num;
if (ht[num].state == Empty)
cout << "字典中不存在这个单词！" << endl;
else
{
ChainNode<E, K>*p = &ht[num];
ChainNode<E, K>*q = p;
while (p != NULL && p->data.word != wd->word)
{
q = p;
p = p->link;
}
if (p == NULL)
cout << "字典中不存在这个单词！" << endl;
else
{
q->link = p->link;
delete p;
p = NULL;
p->state = Deleted;
cout << "已删除该单词！" << endl;
}
}
}
测试文件“dictionary.cpp”
#include四、运行截图
查找和删除操作
查找、删除和插入操作