哈希表实现电话号码查询系统（c++）

问题描述： 设计哈希表实现电话号码查询系统，实现下列功能：
(1) 假定每个记录有下列数据项：电话号码、用户名、地址。
(2) 一是从数据文件old.txt(自己现行建好)中读入各项记录，二是由系统随机产生各记录，并且把记录保存到new.txt文件中以及显示到屏幕上，记录条数不要少于30，然后分别 以电话号码和用户名为关键字建立哈希表。
(3) 分别采用 伪随机探测再散列法和 再哈希法解决冲突。
(4) 查找并显示给定电话号码的记录；查找并显示给定用户名的记录。
(5) 将没有查找的结果保存到结果文件Out.txt中，显示查找结果前，要有提示语句。

代码：

 // MyHashTable.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
 设计哈希表实现电话号码查询系统
 //说明：一是从文件old.txt中读取的数据自己在程序运行前建立，
 //      二是由系统随机生成数据，在程序运行由随机数产生器生成，并且将产生的记录保存到 new.txt文件。

 //存在的问题：使用随机产生的文件，在显示时出现乱码


 #include "stdafx.h"
 #include//文件流
 #include
 #include
 using namespace std;

 const int D[] = {3,5,8,11,13,14,19,21};//预定再随机数
 const int HASH_MAXSIZE = 50;//哈希表长度

 //记录信息类型
 class DataInfo
 {
 public:
     DataInfo();//默认构造函数
     friend ostream& operator<<(ostream& out, const DataInfo& dataInfo); //重载输出操作符
     //friend class HashTable;

 //private:
     string name;//姓名
     string phone;//电话号码
     string address;//地址
     char sign;//冲突的标志位，'1'表示冲突，'0'表示无冲突
 };

 DataInfo::DataInfo():name(""), phone(""), address(""), sign('0')
 {

 }

 ostream& operator<<(ostream& out, const DataInfo& dataInfo) //重载输出操作符
 {
     cout << "姓名：" << dataInfo.name << "   电话：" << dataInfo.phone
          << "    地址：" << dataInfo.address << endl;
     return out;
 }

 //存放记录的哈希表类型
 class HashTable
 {
 public:
     HashTable();//默认构造函数
     ~HashTable();//析构函数
     int Random(int key, int i);// 伪随机数探测再散列法处理冲突
     void Hashname(DataInfo *dataInfo);//以名字为关键字建立哈希表
     int Rehash(int key, string str);// 再哈希法处理冲突   注意处理冲突还有链地址法等
     void Hashphone(DataInfo *dataInfo);//以电话为关键字建立哈希表
     void Hash(char *fname, int n);// 建立哈希表
     //fname 是数据储存的文件的名称，用于输入数据，n是用户选择的查找方式

     int Findname(string name);// 根据姓名查找哈希表中的记录对应的关键码
     int Findphone(string phone);// 根据电话查找哈希表中的记录对应的关键码
     void Outhash(int key);// 输出哈希表中关键字码对应的一条记录
     void Outfile(string name, int key);// 在没有找到时输出未找到的记录
     void Rafile();// 随机生成文件，并将文件保存在 new.txt文档中
     void WriteToOldTxt();//在运行前先写入数据

 //private:
         DataInfo *value[HASH_MAXSIZE];
     int length;//哈希表长度
 };

 HashTable::HashTable():length(0)//默认构造函数
 {
     //memset(value, NULL, HASH_MAXSIZE*sizeof(DataInfo*));
     for (int i=0; i
     {
         value[i] = new DataInfo();
     }
 }

 HashTable::~HashTable()//析构函数
 {
     delete[] *value;
 }

 void HashTable::WriteToOldTxt()
 {
     ofstream openfile("old.txt");
     if (openfile.fail())
     {
         cout << "文件打开错误！" << endl;
         exit(1);
     }

     string oldname;
         string oldphone;
     string oldaddress;

     for (int i=0; i<30; i++)
     {
         cout << "请输入第" << i+1 << "条记录:" << endl;
         cin >> oldname ;
         cin >> oldphone;
         cin >> oldaddress;
         openfile << oldname << "  " << oldphone << "  " << oldaddress << "," << endl;
     }
     openfile.close();
 }


 int HashTable::Random(int key, int i)// 伪随机数探测再散列法处理冲突
 {//key是冲突时的哈希表关键码，i是冲突的次数，N是哈希表长度
     //成功处理冲突返回新的关键码，未进行冲突处理则返回-1
     int h;
     if(value[key]->sign == '1')//有冲突
     {
         h = (key + D[i]) % HASH_MAXSIZE;
         return h;
     }
     return -1;
 }

 void HashTable::Hashname(DataInfo *dataInfo)//以名字为关键字建立哈希表
 {//利用除留取余法建立以名字为关键字建立的哈希函数，在发生冲突时调用Random函数处理冲突
     int i = 0;
     int key = 0;

         for (int t=0; dataInfo->name[t]!='\0'; t++)
     {
         key = key + dataInfo->name[t];
     }
     key = key % 42;
     while(value[key]->sign == '1')//有冲突
     {
         key = Random(key, i++);//处理冲突
     }
     if(key == -1) exit(1);//无冲突
     length++;//当前数据个数加
     value[key]->name = dataInfo->name;
     value[key]->address = dataInfo->address;
     value[key]->phone = dataInfo->phone;
     value[key]->sign = '1';//表示该位置有值
     //cout << value[key]->name << "  " << value[key]->phone << "  "  << value[key]->address << endl;
 }

 int HashTable::Rehash(int key, string str)// 再哈希法处理冲突
 {//再哈希时使用的是折叠法建立哈希函数
     int h;
     int num1 = (str[0] - '0') * 1000 + (str[1] - '0') * 100 + (str[2] - '0') * 10 + (str[3] - '0');
     int num2 = (str[4] - '0') * 1000 + (str[5] - '0') * 100 + (str[6] - '0') * 10 + (str[7] - '0');
     int num3 = (str[8] - '0') * 100  + (str[9] - '0') * 10  + (str[10] - '0');
     h = num1 + num2 + num3;
     h = (h + key) % HASH_MAXSIZE;
     return h;
 }

 void HashTable::Hashphone(DataInfo *dataInfo)//以电话为关键字建立哈希表
 {//利用除留取余法建立以电话为关键字建立的哈希函数，在发生冲突时调用Rehash函数处理冲突
     int key = 0;
     int t;

     for(t=0; dataInfo->phone[t] != '\0'; t++)
     {
         key = key + dataInfo->phone[t];
     }
     key = key % 42;
     while(value[key]->sign == '1')//有冲突
     {
         key = Rehash(key, dataInfo->phone);
     }
     length++;//当前数据个数加
     value[key]->name = dataInfo->name;
     value[key]->address = dataInfo->address;
     value[key]->phone = dataInfo->phone;
     value[key]->sign = '1';//表示该位置有值
 }

 void HashTable::Outfile(string name, int key)//在没有找到时输出未找到的记录
 {
     ofstream fout;
     if((key == -1)||(value[key]->sign == '0'))//判断哈希表中没有记录
     {
         fout.open("out.txt",ios::app);//打开文件

         if(fout.fail())
         {
             cout << "文件打开失败!" << endl;
             exit(1);
         }
         fout << name << endl;//将名字写入文件,有个问题，每次写入的时候总是将原来的内容替换了
         fout.close();
     }
 }

 void HashTable::Outhash(int key)//输出哈希表中关键字码对应的记录
 {
     if((key==-1)||(value[key]->sign=='0'))
         cout << "没有找到这条记录！" << endl;
     else
     {
         for(unsigned int i=0; value[key]->name[i]!='\0'; i++)
         {
             cout << value[key]->name[i];
         }

         for(unsigned int i=0; i<10; i++)
         {
             cout << " ";
         }

         cout << value[key]->phone;

         for(int i=0; i<10; i++)
         {
             cout << " ";
         }

         cout << value[key]->address << endl;
     }
 }

 void HashTable::Rafile()//随机生成文件，并将文件保存在new.txt文档中
 {
     ofstream fout;
     fout.open("new.txt");//打开文件，等待写入
     if(fout.fail())
     {
         cout << "文件打开失败！" << endl;
         exit(1);
     }
     for(int j=0; j<30; j++)
     {
         string name = "";
         for(int i=0; i<20; i++)//随机生成长个字的名字
         {
             name += rand() % 26 + 'a';//名字是由个字母组成
         }
         fout << name << "   ";//将名字写入文件

         string phone = "";
         for(int i=0; i<11; i++)//随机生成长位的电话号码
         {
             phone += rand() % 10 + '0';//电话号码是纯数字
         }
         fout << phone << "      ";//将电话号码写入文件

         string address = "";
         for(int i=0; i<29; i++)//随机生成长个字的名字
         {
             address += rand() % 26 + 'a';//地址是由个字母组成
         }
         address += ',';
         fout << address << endl;//将地址写入文件
     }
     fout.close();
 }

 void HashTable::Hash(char *fname, int n)//建立哈希表
 //fname是数据储存的文件的名称，用于输入数据，n是用户选择的查找方式
 //函数输入数据，并根据选择调用Hashname或Hashphone函数进行哈希表的建立
 {
     ifstream fin;
     int i;
     fin.open(fname);//读文件流对象
     if(fin.fail())
     {
         cout << "文件打开失败！" << endl;
         exit(1);
     }
     while(!fin.eof())//按行读入数据
     {
         DataInfo *dataInfo = new DataInfo();
         char* str = new char[100];
         fin.getline(str, 100, '\n');//读取一行数据

         if(str[0] == '*')//判断数据结束
         {
             break;
         }

         i = 0;//记录字符串数组的下标
         //a-z:97-122     A-Z:65-90
         //本程序的姓名和地址都使用小写字母
         while((str[i] < 97) || (str[i] > 122))//读入名字
         {
             i++;
         }

         for(; str[i]!=' '; i++)
         {
             dataInfo->name += str[i];
         }

         while(str[i] == ' ')
         {
             i++;
         }

         for(int j=0; str[i]!=' '; j++,i++)//读入电话号码
         {
             dataInfo->phone += str[i];
         }

         while(str[i] == ' ')
         {
             i++;
         }

         for(int j=0; str[i]!=','; j++,i++)//读入地址
         {
             dataInfo->address += str[i];
         }

         if(n == 1)
         {
             Hashname(dataInfo);
         }
         else
         {
             Hashphone(dataInfo);//以电话为关键字
         }

         delete []str;
         delete dataInfo;
     }
     fin.close();
 }

 int HashTable::Findname(string name)//根据姓名查找哈希表中的记录对应的关键码
 {
     int i = 0;
     int j = 1;
     int t;
     int key = 0;

     for(key=0, t=0; name[t] != '\0'; t++)
     {
         key = key + name[t];
     }
     key = key % 42;
     while((value[key]->sign == '1') && (value[key]->name != name))
     {
         key = Random(key, i++);
         j++;
         if(j >= length) return -1;
     }
     return key;
 }

 int HashTable::Findphone(string phone)//根据电话查找哈希表中的记录对应的关键码
 {
     int key = 0;
     int t;

     for(t=0; phone[t] != '\0' ; t++)
         {
                 key = key + phone[t];
         }
     key = key % 42;
     int j = 1;
     while((value[key]->sign == '1') && (value[key]->phone != phone))
     {
         key = Rehash(key, phone);
         j++;
         if(j >= length)
                 {
                     return -1;
                 }
         }
     return key;
 }

 void main()
 {
     //WriteToOldTxt();
     int k;
     int ch;
     char *Fname;
     HashTable *ht = new HashTable;
     while(1)
     {
         system("cls");//cls命令清除屏幕上所有的文字
         cout << "欢迎使用本系统！" << endl << endl;
         cout << "请选择数据" << endl;
         cout << "1.使用已有数据文件" << endl;
         cout << "2.随机生成数据文件" << endl;
         cout << "0.结束" << endl;
         cout << "输入相应序号选择功能：";
         cin >> k;
         switch(k)
         {
         case 0:
             return;
         case 1:
             Fname = "old.txt";//从数据文件old.txt(自己现行建好)中读入各项记录
             break;
         case 2:
             ht->Rafile();
             Fname = "new.txt";//由系统随机产生各记录，并且把记录保存到new.txt文件中
             break;
         default:
             cout << "输入序号有误，退出程序。" << endl;
             return;
         }

         do
         {
             system("cls");
             cout << " 请选择查找方式" << endl;
             cout << "1.通过姓名查找" << endl;
             cout << "2.通过电话查找" << endl;
             cout << "输入相应序号选择功能：";
             cin >> ch;
             if((ch != 1) && (ch != 2))
                 cout << "输入序号有误！" << endl;
         }while((ch != 1) && (ch != 2));

         ht->Hash(Fname, ch);
         while(ch == 1)
         {
             int choice;
             cout << endl << "请选择功能" << endl;
             cout << "1.输入姓名查找数据" << endl;
             cout << "2.显示哈希表" << endl;
             cout << "0.退出"<
             cout << "输入相应序号选择功能：";
             cin >> choice;
             switch(choice)
             {
             case 1:
                 {//注意此处应该加上大括号
                     int key1;
                     string name;
                     cout << "请输入姓名：";
                     cin >> name;
                     key1 = ht->Findname(name);
                     ht->Outfile(name, key1);
                     ht->Outhash(key1);
                 }
                 break;

             case 2:
                 {
                     for(int i=0; i
                     {
                         if(ht->value[i]->sign!='0')
                         {
                             ht->Outhash(i);
                         }
                     }
                 }
                 break;


             default:
                 cout << endl << "您的输入有误！" << endl;
             }

             if(choice == 0)
             {
                 return;
             }
         }

         while(ch == 2)
         {
             int choice;
             cout << endl << "请选择功能" << endl;
             cout << "1.输入电话查找数据" << endl;
             cout << "2.显示哈希表"<
             cout << "0.退出"<
             cout << "输入相应序号选择功能：";
             cin >> choice;
             switch(choice)
             {
             case 1:
                 {
                     int key2;
                     string phone;
                     cout << "请输入11位的电话号码：";

                     do
                     {
                         cin >> phone;
                         if(phone.length() != 11)
                         {
                             cout << "电话号码应为11位！\n请重新输入：";
                         }

                     }while(phone.length() != 11);

                     key2 = ht->Findphone(phone);
                     ht->Outfile(phone, key2);
                     ht->Outhash(key2);
                 }
                 break;

             case 2:
                 {
                     for(int i=0; i
                     {
                         if(ht->value[i]->sign != '0')
                         {
                             ht->Outhash(i);
                         }
                     }
                 }
                 break;

             default:
                  cout << endl << "您的输入有误！" << endl;
             }

             if(choice == 0)
             {
                 return;
             }
         }

         while((ch != 1) && (ch != 2))
         {
             cout << "您的输入有误！请输入相应需要选择功能：";
         }
     }
     system("pause");
 }