哈希表应用实例

struct 数据结构 算法

1：问题描述

        针对某个集体（比如你所在的班级）中的“人名”设计一个哈希表，使得平均查找长度不超过R，完成相应的建表和查表程序。

2：基本要求

          假设人名为中国人姓名的汉语拼音形式。待填入哈希表的人名共有30个，取平均查找长度的上限为2。哈希函数用除留余数法构造，用伪随机探测再散列发处理冲突。

3：数据结构设计

#ifndef _HashTest_H_
#define _HashTest_H_

#define NAME_NO 30
#define HASH_LENGTH 50
#define M 50;

typedef struct
{

#ifndef _HashTest_H_
#define _HashTest_H_

#define NAME_NO 30
#define HASH_LENGTH 50
#define M 50;

typedef struct      
{   

char *py;      //名字的拼音

	char *py;      //名字的拼音

    int k;         //拼音所对应的整数
}NAME;

typedef struct         //哈希表
{
    char *py;     //名字的拼音
    int k;        //拼音所对应的整数

	int k;         //拼音所对应的整数
}NAME;

typedef struct         //哈希表
{   
	char *py;     //名字的拼音
	int k;        //拼音所对应的整数

    int si;       //查找长度
}HASH;

#endif

	int si;       //查找长度
}HASH;

#endif 

4：主要算法设计

（1）姓名（结构体数组）初始化

   名字以拼音的形式够成字符串，将字符串的各个字符所对应的ASCII码相加，所得的整数做为哈希表的关键字。

void InitNameList()
{
    char *f;
    int r,s0,i;
    NameList[0].py="chenliang";//陈亮
    NameList[1].py="chenyuanhao";//陈元浩
    NameList[2].py="chengwenliang";//程文亮
    NameList[3].py="dinglei";//丁磊
    NameList[4].py="fenghanzao";//冯汉枣
    NameList[5].py="fuzongkai";//付宗楷
    NameList[6].py="hujingbin";//胡劲斌
    NameList[7].py="huangjianwu";//黄建武
    NameList[8].py="lailaifa";//赖来发
    NameList[9].py="lijiahao";//李嘉豪
    NameList[10].py="liangxiaocong";//梁晓聪
    NameList[11].py="linchunhua";//林春华
    NameList[12].py="liujianhui";//刘建辉
    NameList[13].py="luzhijian";//卢志健
    NameList[14].py="luonan";//罗楠
    NameList[15].py="quegaoxiang";//阙高翔
    NameList[16].py="sugan";//苏淦
    NameList[17].py="suzhiqiang";//苏志强
    NameList[18].py="taojiayang";//陶嘉阳
    NameList[19].py="wujiawen";//吴嘉文
    NameList[20].py="xiaozhuomin";//肖卓明
    NameList[21].py="xujinfeng"; //许金峰
    NameList[22].py="yanghaichun";//杨海春
    NameList[23].py="yeweixiong";//叶维雄
    NameList[24].py="zengwei";//曾玮
    NameList[25].py="zhengyongbin";//郑雍斌
    NameList[26].py="zhongminghua";//钟明华
    NameList[27].py="chenliyan";//陈利燕
    NameList[28].py="liuxiaohui";//刘晓慧
    NameList[29].py="panjinmei";//潘金梅
    for(i=0;i<NAME_NO;i++)
    {
        s0=0;
        f=NameList[i].py;
        for(r=0;*(f+r)!='\0';r++)/*将字符串的各个字符所对应的ASCII码相加,所得的整数做为哈希表的关键字*/
            s0=*(f+r)+s0;
        NameList[i].k=s0;
    }
}

void InitNameList()          
{   
    char *f;
    int r,s0,i;
    NameList[0].py="chenliang";//陈亮
    NameList[1].py="chenyuanhao";//陈元浩
    NameList[2].py="chengwenliang";//程文亮
    NameList[3].py="dinglei";//丁磊
    NameList[4].py="fenghanzao";//冯汉枣
    NameList[5].py="fuzongkai";//付宗楷
    NameList[6].py="hujingbin";//胡劲斌
    NameList[7].py="huangjianwu";//黄建武
    NameList[8].py="lailaifa";//赖来发
    NameList[9].py="lijiahao";//李嘉豪
    NameList[10].py="liangxiaocong";//梁晓聪
    NameList[11].py="linchunhua";//林春华
    NameList[12].py="liujianhui";//刘建辉
    NameList[13].py="luzhijian";//卢志健
    NameList[14].py="luonan";//罗楠
    NameList[15].py="quegaoxiang";//阙高翔
    NameList[16].py="sugan";//苏淦
    NameList[17].py="suzhiqiang";//苏志强
    NameList[18].py="taojiayang";//陶嘉阳
    NameList[19].py="wujiawen";//吴嘉文
    NameList[20].py="xiaozhuomin";//肖卓明
    NameList[21].py="xujinfeng"; //许金峰
    NameList[22].py="yanghaichun";//杨海春
    NameList[23].py="yeweixiong";//叶维雄
    NameList[24].py="zengwei";//曾玮
    NameList[25].py="zhengyongbin";//郑雍斌
    NameList[26].py="zhongminghua";//钟明华
    NameList[27].py="chenliyan";//陈利燕
    NameList[28].py="liuxiaohui";//刘晓慧
    NameList[29].py="panjinmei";//潘金梅
    for(i=0;i<NAME_NO;i++)
	{   
		s0=0;
        f=NameList[i].py;
        for(r=0;*(f+r)!='\0';r++)/*将字符串的各个字符所对应的ASCII码相加,所得的整数做为哈希表的关键字*/
			s0=*(f+r)+s0;
        NameList[i].k=s0;
	} 
}

(2)  建立哈希表   

      用除留余数法构建哈希函数，用伪随机探测再散列法处理冲突

void CreateHashList()
{
    int i;
    for(i=0; i<HASH_LENGTH;i++)
    {
        HashList[i].py="";
        HashList[i].k=0;
        HashList[i].si=0;
    }
    for(i=0;i<HASH_LENGTH;i++)
    {
        int sum=0;
        int adr=(NameList[i].k)%M;//哈希函数
        int d=adr;
        if(HashList[adr].si==0)//如果不冲突
        {
            HashList[adr].k=NameList[i].k;
            HashList[adr].py=NameList[i].py;
            HashList[adr].si=1;
        }
        else//冲突
        {
            do
            {
                d=(d+NameList[i].k%10+1)%M;//伪随机探测再散列法处理冲突
                sum=sum+1;                 //查找次数加1
            }while (HashList[d].k!=0);
            HashList[d].k=NameList[i].k;
            HashList[d].py=NameList[i].py;
            HashList[d].si=sum+1;
        }
    }
}

void CreateHashList() 
{	
	int i;
    for(i=0; i<HASH_LENGTH;i++) 
	{  
		HashList[i].py="";
		HashList[i].k=0;
		HashList[i].si=0;
	}
    for(i=0;i<HASH_LENGTH;i++)
	{   
		int sum=0;
        int adr=(NameList[i].k)%M;//哈希函数
        int d=adr;
        if(HashList[adr].si==0)//如果不冲突
		{  
			HashList[adr].k=NameList[i].k;
			HashList[adr].py=NameList[i].py;
			HashList[adr].si=1;
		}
		else//冲突  
		{ 
			do
			{   
				d=(d+NameList[i].k%10+1)%M;//伪随机探测再散列法处理冲突    
				sum=sum+1;                 //查找次数加1    
			}while (HashList[d].k!=0);
			HashList[d].k=NameList[i].k;
			HashList[d].py=NameList[i].py;
			HashList[d].si=sum+1;
		}
	}
}

(3)  查找哈希表

      在哈希表中进行查找，输出查找的结果和关键字，并计算和输出查找成功的平均查找长度

void  FindList() //查找
{
    char name[20]={0};
    int s0=0,r,sum=1,adr,d;
    printf("请输入姓名的拼音:");
    scanf("%s",name);
    for(r=0;r<20;r++)   //求出姓名的拼音所对应的整数(关键字)
        s0+=name[r];
    adr=s0%M;   //使用哈希函数
    d=adr;
    if(HashList[adr].k==s0)          //分3种情况进行判断
        printf("\n姓名:%s   关键字:%d   查找长度为: 1",HashList[d].py,s0);
    else if (HashList[adr].k==0)
        printf("无此记录!");
    else
    {
        int g=0;
        do
        {
            d=(d+s0%10+1)%M;       //伪随机探测再散列法处理冲突
            sum=sum+1;
            if(HashList[d].k==0)
            {
                printf("无此记录! ");
                g=1;
            }
            if(HashList[d].k==s0)
            {
                printf("\n姓名:%s   关键字:%d   查找长度为:%d",HashList[d].py,s0,sum);
                g=1;
            }
        }while(g==0);
    }
}

void  FindList() //查找    
{	
	char name[20]={0}; 
	int s0=0,r,sum=1,adr,d;
    printf("请输入姓名的拼音:");     
    scanf("%s",name); 
    for(r=0;r<20;r++)   //求出姓名的拼音所对应的整数(关键字)
        s0+=name[r]; 
    adr=s0%M;   //使用哈希函数
    d=adr;
    if(HashList[adr].k==s0)          //分3种情况进行判断
		printf("\n姓名:%s   关键字:%d   查找长度为: 1",HashList[d].py,s0); 
    else if (HashList[adr].k==0) 
		printf("无此记录!");
    else
	{   
		int g=0;
		do
		{   
			d=(d+s0%10+1)%M;       //伪随机探测再散列法处理冲突                     
			sum=sum+1;
			if(HashList[d].k==0)
			{  
				printf("无此记录! ");  
				g=1;     
			}
			if(HashList[d].k==s0)
			{  
				printf("\n姓名:%s   关键字:%d   查找长度为:%d",HashList[d].py,s0,sum); 
				g=1;  
			}
		}while(g==0);   
	}  
}

(4) 显示哈希表

void Display()
{
    int i;
    float average=0;
    printf("\n地址\t关键字\t\t搜索长度\tH(key)\t 姓名\n"); //显示的格式
    for(i=0; i<50; i++)
    {
        printf("%d ",i);
        printf("\t%d ",HashList[i].k);
        printf("\t\t%d ",HashList[i].si);
        printf("\t\t%d ",HashList[i].k%30);
        printf("\t %s ",HashList[i].py);
        printf("\n");
    }
    for(i=0;i<HASH_LENGTH;i++)
        average+=HashList[i].si;
    average/=NAME_NO;
    pri

void Display()       
{	
	int i;
	float average=0;
	printf("\n地址\t关键字\t\t搜索长度\tH(key)\t 姓名\n"); //显示的格式
	for(i=0; i<50; i++)
	{   
		printf("%d ",i); 
		printf("\t%d ",HashList[i].k);
		printf("\t\t%d ",HashList[i].si);
		printf("\t\t%d ",HashList[i].k%30);
		printf("\t %s ",HashList[i].py);		
		printf("\n");
	}
	for(i=0;i<HASH_LENGTH;i++)
		average+=HashList[i].si; 
	average/=NAME_NO;
	pri

(5) 主函数

void main()
{
    char ch1;
    InitNameList();
    CreateHashList ();
    do
    {
        printf("D. 显示哈希表\nF. 查找\nQ. 退出\n请选择： ");
        cin>>&ch1;
        switch(ch1)
        {
            case 'D':Display(); cout<<endl;break;
            case 'F':FindList();cout<<endl;break;
            case 'Q':exit(0);
        }
        cout<<"come on !(y/n):";
        cin>>&ch1;
    }while(ch1!='n');
}

void main()
{	
	char ch1;
	InitNameList();                                
	CreateHashList (); 
	do	
	{	
		printf("D. 显示哈希表\nF. 查找\nQ. 退出\n请选择： ");
		cin>>&ch1;
		switch(ch1)
		{
			case 'D':Display(); cout<<endl;break;
			case 'F':FindList();cout<<endl;break;
			case 'Q':exit(0);
		}
		cout<<"come on !(y/n):";
		cin>>&ch1;
	}while(ch1!='n'); 
}