【算法与数据结构】哈希表-链地址法

哈希表的链地址法来解决冲突问题

将所有关键字为同义词的记录存储在同一个线性链表中，假设某哈希函数产生的哈希地址在区间[0, m - 1]上，则设立一个至振兴向量

Chain  ChainHash[m];

 

数据结构

//链表结点
typedef struct _tagNode { int data;              //元素值（关键字）
    struct _tagNode* next; //下一个结点
}Node, *PNode; //哈希表结点
typedef struct _tagHashTable { //这里用一个联合体来解释一下，其index也即哈希值
 union{ int index;            //哈希表index（这里也是哈希值）
        int nHashValue;       //也即哈希值
 }INDEX; Node* firstChild;     //该哈希结点在第一个子节点，即哈希值为该结点INDEX字段的
    struct _tagHashTable* next; //指向下一个哈希结点
}HashTable, *PHashTable;

 

 

 构造哈希表，输入为头结点指针的引用

//pHashTable 哈希表头结点 //length 哈希表长度 //pArr 关键字元素数组 //nums 关键字元素数组长度
void CreateHashTable(PHashTable& pHashTable, int length, int* pArr, int nums) { pHashTable = new HashTable(); if(NULL == pHashTable) { cerr << "Create Hashtable error! \n"; return;} pHashTable->firstChild = NULL; pHashTable->INDEX = 0; pHashTable->next = NULL; PHashTable pTemp = pHashTable; for (int i = 1; i < length; ++ i) { PHashTable pt = new HashTable(); if(NULL == pt) {cerr << "Create Hahstable error ! \n"; return;} pt->firstChild = NULL; pt->INDEX = i; pt->next = NULL; pTemp->next = pt; pTemp = pt; } //for //Hash(key) = key MOD length;
    for(int i = 0; i < nums; ++ i) { //计算哈希值
        int nHashValue = pArr[i] % length; PHashTable pTemp2 = NULL; if(NULL != (pTemp2 = LocateHashNode(pHashTable, nHashValue)) ) { Insert(pTemp2, pArr[i]); } else { cerr << "元素值为 "<< pArr[i]<< " 的元素，哈希值为 "<< nHashValue<< ", 查找其所在哈希结点失败"<<endl; } } }

 

 

 

 向某个哈希表结点(不一定是头结点)中插入元素

//将关键字插入所在的pHashtable结点的链表 //返回其在该链表上的位置（下标从1开始）
int Insert(PHashTable& pHashtable, int data) { if(NULL == pHashtable){cerr << "当前哈希表结点为空 \r\n"; return -1;} int nIndex = 1; PNode pNewNode = new Node(); if(NULL == pNewNode){cerr << "建立新链表结点失败"<<endl; return -1;} pNewNode->data = data; pNewNode->next = NULL; PNode pNode = pHashtable->firstChild; if (NULL == pNode) { pHashtable->firstChild = pNewNode; } else { while(pNode->next != NULL) { ++ nIndex; pNode = pNode->next; } ++nIndex; pNode->next = pNewNode; } cout << "元素 "<< data << " 插入在了哈希表结点 "<< pHashtable->INDEX<< " 的第 "<< nIndex<< " 个位置"<<endl; return nIndex; }

 

 

 

 根据哈希值，返回其所在结点的指针，输入为表示该哈希表的头结点指针的引用

//根据哈希值，返回该值应该所在的哈希表结点指针 //pHashtable 哈希表头结点 //nHashValue 元素的哈希值
PHashTable LocateHashNode(PHashTable& pHashtable, int nHashValue) { if(NULL == pHashtable) {cerr << "哈希表头结点为空"<<endl; return NULL;} PHashTable pTemp = pHashtable; do { if (pTemp->INDEX == nHashValue) return pTemp; pTemp = pTemp->next; } while (pTemp != NULL); return NULL; }

 

 

 

 从头结点为pHashtable的哈希表中，查找关键字为data，哈希值为nHashValue的元素

在哈希表中的位置，返回值为在该哈希结点的链表中的位置（下标从1开始）

    
//查找头结点为pHashtable的哈希表 //其数据为data，哈希值为nHashValue的元素 //在哈希表某个结点的链表中的位置（下标从1开始）
int Find(PHashTable& pHashtable, int data, int nHashValue) { if(NULL == pHashtable){cerr << "哈希表头结点为空"<<endl; return -1;} PHashTable pHashNode = LocateHashNode(pHashtable, nHashValue); if(NULL == pHashNode) {cerr << "找不到元素 " << data << " ，其哈希值为 "<<nHashValue<< " 在哈希表中的位置"; return -1;} int nINDEX = 1; PNode pNode = pHashNode->firstChild; if (NULL == pNode) { {cerr << "找不到元素 " << data << " ，其哈希值为 "<<nHashValue<< " 在哈希表中的位置"; return -1;} } else { bool b = false; while(pNode != NULL) { if(pNode->data == data) { b = true; break; } ++ nINDEX; pNode = pNode->next; } if (false == b) { cerr << "找不到元素 " << data << " ，其哈希值为 "<<nHashValue<< " 在哈希表中的位置"; return -1; } else { cout << "元素 "<< data << " 插入在了哈希表结点 "<< pHashNode->INDEX<< " 的第 "<< nINDEX<< " 个位置"<<endl; } } return nINDEX; }

 

  

 

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { PHashTable pHashtable = NULL; int length = 0; int nums = 0; cout <<endl<< "请输入元素个数:"; cin >> nums; int* pArr = new int[nums](); if(NULL == pArr) {cerr<<"申请元素空间错误"; return -1;} ZeroMemory(pArr, sizeof(int) * nums); for (int i = 0; i < nums; ++ i) { int data = 0; cout << "请输入第 "<< i << " 个元素的值:"; cin >> data; pArr[i] = data; } cout << endl<<"输入完毕"<<endl; cout << "请输入哈希表长度:"; cin >> length; cout << endl <<endl <<"开始构造哈希表"<<endl; CreateHashTable(pHashtable, length, pArr, nums); cout <<endl<<"哈希表构造完毕"<<endl<<endl; cout<<endl<<endl; int value = 0; for (int i = 0; i < nums * 10; ++ i) { cout << "请输入要查查找的元素:"; cin >> value; Find(pHashtable, value, value % length); cout<<endl; } return 0; }