第十五周项目（1）:验证算法1

问题及代码：

haxi.h

/*
*烟台大学计算机与控制工程学院
*作    者：杨宁
*完成日期：2015年12月07日
*问题描述：运行并本周视频中所讲过的算法，观察结果并领会算法。
认真阅读并验证哈希表实施查找的相关算法，写程序建立序列{16, 74, 60, 43, 54, 90, 46, 31, 29, 88, 77}的哈希表，
装填因子定为0.8，哈希函数为h(k)=key%p，p=11，采用线性探查法解决冲突。测试中：
（1）输出建立的哈希表；
（2）完成关键字为29的元素的查找；
（3）在上述哈希表中删除关键字为77的元素，再显示哈希表。

*/
#ifndef HAXI_H_INCLUDED
#define HAXI_H_INCLUDED

#include <stdio.h>
#define MaxSize 100         //定义最大哈希表长度
#define NULLKEY -1          //定义空关键字值
#define DELKEY  -2          //定义被删关键字值
typedef int KeyType;        //关键字类型
typedef char * InfoType;    //其他数据类型
typedef struct
{
KeyType key;            //关键字域
InfoType data;          //其他数据域
int count;          //探查次数域
} HashData;

typedef HashData HashTable[MaxSize];        //哈希表类型

void InsertHT(HashTable ha,int &n,KeyType k,int p);  //将关键字k插入到哈希表中
void CreateHT(HashTable ha,KeyType x[],int n,int m,int p); //创建哈希表
int SearchHT(HashTable ha,int p,KeyType k);      //在哈希表中查找关键字k
int DeleteHT(HashTable ha,int p,int k,int &n);   //删除哈希表中关键字k
void DispHT(HashTable ha,int n,int m);    //输出哈希表

#endif // HAXI_H_INCLUDED

haxi.cpp

#include <stdio.h>
#include "haxi.h"
#define MaxSize 100         //定义最大哈希表长度
#define NULLKEY -1          //定义空关键字值
#define DELKEY  -2          //定义被删关键字值
void InsertHT(HashTable ha,int &n,KeyType k,int p)  //将关键字k插入到哈希表中
{
int i,adr;
adr=k % p;
if (ha[adr].key==NULLKEY || ha[adr].key==DELKEY)    //x[j]可以直接放在哈希表中
{
ha[adr].key=k;
ha[adr].count=1;
}
else                    //发生冲突时采用线性探查法解决冲突
{
i=1;                //i记录x[j]发生冲突的次数
do
{
adr=(adr+1) % p;
i++;
}
while (ha[adr].key!=NULLKEY && ha[adr].key!=DELKEY);
ha[adr].key=k;
ha[adr].count=i;
}
n++;
}
void CreateHT(HashTable ha,KeyType x[],int n,int m,int p)  //创建哈希表
{
int i,n1=0;
for (i=0; i<m; i++)         //哈希表置初值
{
ha[i].key=NULLKEY;
ha[i].count=0;
}
for (i=0; i<n; i++)
InsertHT(ha,n1,x[i],p);
}
int SearchHT(HashTable ha,int p,KeyType k)      //在哈希表中查找关键字k
{
int i=0,adr;
adr=k % p;
while (ha[adr].key!=NULLKEY && ha[adr].key!=k)
{
i++;                //采用线性探查法找下一个地址
adr=(adr+1) % p;
}
if (ha[adr].key==k)     //查找成功
return adr;
else                    //查找失败
return -1;
}
int DeleteHT(HashTable ha,int p,int k,int &n)   //删除哈希表中关键字k
{
int adr;
adr=SearchHT(ha,p,k);
if (adr!=-1)        //在哈希表中找到该关键字
{
ha[adr].key=DELKEY;
n--;            //哈希表长度减1
return 1;
}
else                //在哈希表中未找到该关键字
return 0;
}
void DispHT(HashTable ha,int n,int m)    //输出哈希表
{
float avg=0;
int i;
printf(" 哈希表地址:\t");
for (i=0; i<m; i++)
printf(" %3d",i);
printf(" \n");
printf(" 哈希表关键字:\t");
for (i=0; i<m; i++)
if (ha[i].key==NULLKEY || ha[i].key==DELKEY)
printf("    ");         //输出3个空格
else
printf(" %3d",ha[i].key);
printf(" \n");
printf(" 搜索次数:\t");
for (i=0; i<m; i++)
if (ha[i].key==NULLKEY || ha[i].key==DELKEY)
printf("    ");         //输出3个空格
else
printf(" %3d",ha[i].count);
printf(" \n");
for (i=0; i<m; i++)
if (ha[i].key!=NULLKEY && ha[i].key!=DELKEY)
avg=avg+ha[i].count;
avg=avg/n;
printf(" 平均搜索长度ASL(%d)=%g\n",n,avg);
}

main.cpp

#include <stdio.h>
#include "haxi.h"
#define MaxSize 100         //定义最大哈希表长度
#define NULLKEY -1          //定义空关键字值
#define DELKEY  -2          //定义被删关键字值
int main()
{
int x[]= {16,74,60,43,54,90,46,31,29,88,77};
int n=11,m=13,p=11,i,k=29;
HashTable ha;
CreateHT(ha,x,n,m,p);
printf("\n");
DispHT(ha,n,m);
i=SearchHT(ha,p,k);
if (i!=-1)
printf(" ha[%d].key=%d\n",i,k);
else
printf(" 未找到%d\n",k);
k=77;
printf(" 删除关键字%d\n",k);
DeleteHT(ha,p,k,n);
DispHT(ha,n,m);
i=SearchHT(ha,p,k);
if (i!=-1)
printf(" ha[%d].key=%d\n",i,k);
else
printf(" 未找到%d\n",k);
printf(" 插入关键字%d\n",k);
InsertHT(ha,n,k,p);
DispHT(ha,n,m);
printf("\n");
return 0;
}

运行结果：

 


 知识点及总结：

哈希表是一种散列存储结构（线性表存储结构的一种）。

构造哈希函数的目标是使得到的哈希地址尽可能均匀分布n个连续内存单元地址上，同时使计算过程尽可能简单以达到尽可能高的时间效率。