散列冲突次数测试C语言

  用来模拟使用线性探测法散列,平方探测法散列,双散列发生冲突的次数.

  可指定随机序列大小,可反复生成随机序列.可指定表的大小,并可更改表的大小.方便对各种长度随机数序列,各种大小的表进行模拟测试.实现思想就是用表的指定大小创建一个数组,并将所有元素初始化为0.进行模拟时,根据随机序列中的所有数值依次计算出在表中的索引,如果表中该索引的元素为0,将该元素置为OCCUPANCY,否则冲突计数器++,并尝试下一次模拟插入.重复此过程,之后返回冲突计数器的值,释放表的空间.

  代码写的比较臃肿,模块性较好.有优化的前途,如可在main函数内创建表,这样进行一次全面测试可以省去2次创建相同的表所带来的时空损失.诸如此类实在很多,不想就这段代码再写下去了.呵呵,贴出来.

/* 5-3-10-23-09.29.c -- 第五章第三题 */ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> #define OCCUPANCY 1 #define PRIME 7 #define SIZE 20 int main (void) ; void menu (void) ; void eat_line (void) ; int get_array_size (void) ; int get_table_size (void) ; int * generate_random_array (const int size) ; void print_array (const int * array, const int array_size) ; int hash (const int key, const int size) ; int hash2 (const int key, const int prime) ; int leaner (const int i) ; int square (const int i) ; int twice (const int i, const int key, const int prime) ; int imitate_leaner (const int * array, const int array_size, const int table_size) ; int imitate_square (const int * array, const int array_size, const int table_size) ; int imitate_double (const int * array, const int array_size, const int table_size) ; int main (void) { int * array = NULL ; int array_size = 0, table_size = 0, choice ; menu () ; while (1 == scanf ("%d", &choice)) { switch (choice) { case 1: array_size = get_array_size () ; break ; case 2: table_size = get_table_size () ; break ; case 3: if (0 == array_size) { puts ("请先输入数组大小") ; break ; } array = generate_random_array (array_size) ; if (NULL == array) puts ("随机数组生成失败") ; else puts ("随机数组生成成功") ; break ; case 4: if (NULL == array) puts ("数组为空") ; else print_array (array, array_size) ; break ; case 5: if (NULL == array) puts ("请先生成随机数组") ; else if (0 == table_size) puts ("请指定表的大小") ; else printf ("线性探测法散列冲突次数为:%d/n", imitate_leaner (array, array_size, table_size)) ; break ; case 6: if (NULL == array) puts ("请先生成随机数组") ; else if (0 == table_size) puts ("请指定表的大小") ; else printf ("平方探测法散列冲突次数为:%d/n", imitate_square (array, array_size, table_size)) ; break ; case 7: if (NULL == array) puts ("请先生成随机数组") ; else if (0 == table_size) puts ("请指定表的大小") ; else printf ("双散列冲突次数为:%d/n", imitate_double (array, array_size, table_size)) ; break ; default:puts ("输入选项有误") ; } menu () ; } free (array) ; return 0 ; } void menu (void) { puts ("<线性探测法散列, 平方探测法散列, 双散列冲突次数检测程序>") ; puts ("--------------------------------") ; puts ("|1): 输入随机数组的大小 |") ; puts ("|2): 输入表的大小 |") ; puts ("|3): 产生一个新的随机数组 |") ; puts ("|4): 查看随机数组 |") ; puts ("|5): 查看线性探测法散列冲突次数|") ; puts ("|6): 查看平方探测法散列冲突次数|") ; puts ("|7): 查看双散列冲突次数 |") ; puts ("|Q): 退出程序 |") ; puts ("--------------------------------") ; printf ("( )/b/b") ; } void eat_line (void) { while (getchar () != '/n') continue ; } int get_array_size (void) { int array_size ; do { eat_line () ; fputs ("请输入随机数组的大小:", stdout) ; } while (scanf ("%d", &array_size) != 1 || array_size < 1) ; puts ("数据输入完成") ; return array_size ; } int get_table_size (void) { int table_size ; do { eat_line () ; fputs ("请输入表的大小:", stdout) ; } while (scanf ("%d", &table_size) != 1 || table_size < 1) ; puts ("数据输入完成") ; return table_size ; } int * generate_random_array (const int size) { int * arr ; int count ; arr = (int *) malloc (sizeof (int) * size) ; if (NULL == arr) return NULL ; srand ((unsigned int) time (NULL)) ; for (count = 0; count < size; count++) arr[count] = rand () ; return arr ; } void print_array (const int * array, const int array_size) { int count ; for (count = 0; count < array_size; count++) printf ("%d ", array[count]) ; putchar ('/n') ; } int hash (const int key, const int size) { return key % size ; } int hash2 (const int key, const int prime) { return prime - (key % prime) ; } int leaner (const int i) { return i ; } int square (const int i) { return i * i ; } int twice (const int i, const int key, const int prime) { return i * hash2 (key, prime) ; } int imitate_leaner (const int * array, const int array_size, const int table_size) { int * table ; int count, key, hash_value, index, i, counter ; table = (int *) calloc (sizeof (int), table_size) ; if (NULL == table) { printf ("Out of space betide /"imitata_leaner/"/n") ; return 0 ; } for (count = 0, i = 0, counter = 0; count < array_size; count++, i = 0) { key = array[count] ; hash_value = hash (key, table_size) ; index = (hash_value + leaner (i++)) % table_size ; while (OCCUPANCY == table[index]) { counter++ ; if (i < table_size) index = (hash_value + leaner (i++)) % table_size ; else break ; } table[index] = OCCUPANCY ; } free (table) ; return counter ; } int imitate_square (const int * array, const int array_size, const int table_size) { int * table ; int count, key, hash_value, index, i, critical, counter ; table = (int *) calloc (sizeof (int), table_size) ; if (NULL == table) { printf ("Out of space betide /"imitate_square/"/n") ; return 0 ; } for (count = 0, i = 0, critical = table_size / 2, counter = 0 ; count < array_size; count++, i = 0) { key = array[count] ; hash_value = hash (key, table_size) ; index = (hash_value + square (i++)) % table_size ; while (OCCUPANCY == table[index]) { counter++ ; if (i <= critical) index = (hash_value + square (i++)) % table_size ; else break ; } table[index] = OCCUPANCY ; } free (table) ; return counter ; } int imitate_double (const int * array, const int array_size, const int table_size) { int * table ; int count, key, hash_value, index, i, prime, counter ; table = (int *) calloc (sizeof (int), table_size) ; if (NULL == table) { printf ("Out of space betide /"imitate_double/"/n") ; return 0 ; } for (count = 0, i = 0, counter = 0, prime = PRIME; count < array_size; count++, i = 0) { key = array[count] ; hash_value = hash (key, table_size) ; index = (hash_value + twice (i++, key, prime)) % table_size ; while (OCCUPANCY == table[index]) { counter++ ; if (i < table_size) index = (hash_value + twice (i++, key, prime)) % table_size ; else /* 否则表满了, 退出while循环.之后的添加也会失败.但是活该表的参数小 */ break ; } table[index] = OCCUPANCY ; } free (table) ; return counter ; }