《数据结构》中的哈希表实现的例子(C语言)

前端之家收集整理的这篇文章主要介绍了《数据结构》中的哈希表实现的例子(C语言)前端之家小编觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。

#用的是开放定址法处理冲突,线性探测再散列确定增量

 

#include<string.h>
#include<ctype.h>
#include<malloc.h>
#include<limits.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<math.h>
 
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0
#define SUCCESS 1
#define UNSUCCESS 0
#define DUPLICATE -1
#define NULLKEY 0 // 0为无记录标志
#define N 10 // 数据元素个数
#define EQ(a,b) ((a)==(b))
#define LT(a,b) ((a)<(b))
#define LQ(a,b) ((a)<=(b))
typedef int Status; // Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码,如OK等
typedef int Boolean; // Boolean是布尔类型,其值是TRUE或FALSE
typedef int KeyType; // 设关键字域为整型

struct ElemType // 数据元素类型
{
   KeyType key;
   int ord;
};

int hashsize[]={11,19,29,37}; // 哈希表容量递增表,一个合适的素数序列
int m=0; // 哈希表表长,全局变量
struct HashTable
{
   ElemType *elem; // 数据元素存储基址,动态分配数组
   int count; // 当前数据元素个数
   int sizeindex; // hashsize[sizeindex]为当前容量
};

Status InitHashTable(HashTable &H)// 操作结果: 构造一个空的哈希表
{ int i;
   H.count=0; // 当前元素个数为0
   H.sizeindex=0; // 初始存储容量为hashsize[0]
   m=hashsize[0];
   H.elem=(ElemType*)malloc(m*sizeof(ElemType));
   if(!H.elem)
     exit(OVERFLOW); // 存储分配失败
   for(i=0;i<m;i++)
     H.elem[i].key=NULLKEY; // 未填记录的标志
   return OK;
}

void DestroyHashTable(HashTable &H)// 初始条件: 哈希表H存在。操作结果: 销毁哈希表H
{ free(H.elem);
   H.elem=NULL;
   H.count=0;
   H.sizeindex=0;
}

unsigned Hash(KeyType K)// 一个简单的哈希函数(m为表长,全局变量)
{ return K%m;
}

void collision(int &p,int d) // 线性探测再散列
{
   p=(p+d)%m;// 开放定址法处理冲突
}

Status SearchHash(HashTable H,KeyType K,int &p,int &c)// 在开放定址哈希表H中查找关键码为K的元素,若查找成功,以p指示待查数据
{ p=Hash(K); // 求得哈希地址
   while(H.elem[p].key!=NULLKEY&&!EQ(K,H.elem[p].key))
   { // 该位置中填有记录.并且关键字不相等
     c++;
     if(c<m)
       collision(p,c); // 求得下一探查地址p
     else
       break;
   }
   if EQ(K,H.elem[p].key)
     return SUCCESS; // 查找成功,p返回待查数据元素位置
   else
     return UNSUCCESS; // 查找不成功(H.elem[p].key==NULLKEY),p返回的是插入位置
}

Status InsertHash(HashTable &,ElemType); // 对函数的声明
void RecreateHashTable(HashTable &H) // 重建哈希表
{ int i,count=H.count;
   ElemType *p,*elem=(ElemType*)malloc(count*sizeof(ElemType));
   p=elem;
   printf("重建哈希表/n");
   for(i=0;i<m;i++) // 保存原有的数据到elem中
   if((H.elem+i)->key!=NULLKEY) // 该单元有数据
   *p++=*(H.elem+i);
   H.count=0;
   H.sizeindex++; // 增大存储容量
   m=hashsize[H.sizeindex];
   p=(ElemType*)realloc(H.elem,m*sizeof(ElemType));
   if(!p)
     exit(OVERFLOW); // 存储分配失败
   H.elem=p;
   for(i=0;i<m;i++)
     H.elem[i].key=NULLKEY; // 未填记录的标志(初始化)
   for(p=elem;p<elem+count;p++) // 将原有的数据按照新的表长插入到重建的哈希表中
     InsertHash(H,*p);
}

Status InsertHash(HashTable &H,ElemType e)// 查找不成功时插入数据元素e到开放定址哈希表H中,并返回OK;
{ int c,p;
   c=0;
   if(SearchHash(H,e.key,p,c)) // 表中已有与e有相同关键字的元素
     return DUPLICATE;
   else if(c<hashsize[H.sizeindex]/2) // 冲突次数c未达到上限,(c的阀值可调)
   { // 插入e
     H.elem[p]=e;
     ++H.count;
     return OK;
   }
   else
     RecreateHashTable(H); // 重建哈希表
   return ERROR;
}

void TraverseHash(HashTable H,void(*Vi)(int,ElemType))// 按哈希地址的顺序遍历哈希表
{
   printf("哈希地址0-%d/n",m-1);
   for(int i=0;i<m;i++)
     if(H.elem[i].key!=NULLKEY) // 有数据
       Vi(i,H.elem[i]);
}

Status Find(HashTable H,int &p)// 在开放定址哈希表H中查找关键码为K的元素,以p指示待查数据
{ int c=0;
   p=Hash(K); // 求得哈希地址
   while(H.elem[p].key!=NULLKEY&&!EQ(K,H.elem[p].key))// 该位置中填有记录.并且关键字不相等
   { c++;
     if(c<m)
       collision(p,c); // 求得下一探查地址p
     else
     return UNSUCCESS; // 查找不成功(H.elem[p].key==NULLKEY)
   }
   if EQ(K,H.elem[p].key)
     return SUCCESS; // 查找成功,p返回待查数据元素位置
   else
     return UNSUCCESS; // 查找不成功(H.elem[p].key==NULLKEY)
}


void print(int p,ElemType r)//输出
{
   printf("address=%d (%d,%d)/n",r.key,r.ord);
}

void main(){   ElemType r[N]={{11,1},{1,2},{12,3},{22,4},{23,5},{2,6},{3,7},{4,8},{60,9},{13,10}};   HashTable h;   int i,p;   Status j;   KeyType k;   InitHashTable(h);   for(i=0;i<N-1;i++)// 插入前N-1个记录   {      j=InsertHash(h,r[i]);     if(j==DUPLICATE)       printf("表中已有关键字为%d的记录,无法再插入记录(%d,r[i].key,r[i].ord);   }   printf("按哈希地址的顺序遍历哈希表:/n");   TraverseHash(h,print);//   std::cout<<Hash(23);   printf("请输入待查找记录的关键字: ");   scanf("%d",&k);   j=Find(h,k,p);   if(j==SUCCESS)     print(p,h.elem[p]);   else     printf("没找到/n");   j=InsertHash(h,r[i]); // 插入第N个记录   if(j==ERROR) // 重建哈希表     j=InsertHash(h,r[i]); // 重建哈希表后重新插入   printf("按哈希地址的顺序遍历重建后的哈希表:/n");   TraverseHash(h,print);   printf("请输入待查找记录的关键字: ");   scanf("%d",h.elem[p]);   else     printf("没找到/n");   DestroyHashTable(h);}

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