第十四周——项目一—验证算法（1）哈希表及其运算的实现

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* 文件名称：search
* 作者：尹娜
* 完成日期：2017年12月13日
* 版本号：v1.0
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* 问题描述：哈希表及其运算的实现
* 输入描述：标准函数输入
* 程序输出：标准函数输出
*/

#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
{
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; //此处处理冲突，但有不妥之处。应该%m，但m在这一个系列的解答中，并未作为参数传递进来。见程序后面的讨论
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);
}
int main()
{
int x[]= {16,74,60,43,54,90,46,31,29,88,77};
int n=11,m=13,p=13,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);
4000

DispHT(ha,n,m);
printf("\n");
return 0;
}

附：关于上面解法中存在的问题 
　　1. 运行上面的程序，结果为 



结果正确。

　　2.改换问题要求。还是这一组数，但哈希函数改为h(k)=k%11，装填因子选0.8，于是存储单元m=11÷0.8=13。期望的结果是： 



修改main函数，实施测试。改动如下：

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; //将p修改为11
HashTable ha;
CreateHT(ha,x,n,m,p);
……
}但运行结果中建立的哈希表却是： 



从代码中找其原因。解决冲突中重新定址的

adr=(adr+1)%p

应该是

adr=(adr+1)%m

，应该以存储单元数m为依据，决定是否将下标返回到0。 
　　本文开头的课件截图中，也明确示出 di=(di−1+1)　mod　m 。相关的InsertHT函数和SearchHT函数中对应的代码，都应该改过。在修改中，存储单元数m也应该作为参数传递给相关的函数。