数据结构哈希表设计.docx
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数据结构哈希表设计.docx
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数据结构哈希表设计
实验六:
存储管理、查找和排序
题目:
哈希表设计
班级:
姓名:
学号:
一、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,使得平均查找长度均不超过R,完成相应的建表和查表顺序。
二、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法处理冲突。
三、概要设计
1.构造结构体:
typedefstruct{};
2.姓名表的初始化:
voidInitNameTable();
3.建立哈希表:
voidCreateHashTable();
4.显示姓名表:
voidDisplayNameTable();
5.姓名查找:
voidFindName();
6.主函数:
voidmain() ;
四、详细设计
1.姓名表的初始化
voidInitNameTable()
{
NameTable[0].py="louyuhong";
NameTable[1].py="shenyinghong";
NameTable[2].py="wangqi";
NameTable[3].py="zhuxiaotong";
NameTable[4].py="zhataotao";
NameTable[5].py="chenbinjie";
NameTable[6].py="chenchaoqun";
NameTable[7].py="chencheng";
NameTable[8].py="chenjie";
NameTable[9].py="chenweida";
NameTable[10].py="shanjianfeng";
NameTable[11].py="fangyixin";
NameTable[12].py="houfeng";
NameTable[13].py="hujiaming";
NameTable[14].py="huangjiaju";
NameTable[15].py="huanqingsong";
NameTable[16].py="jianghe";
NameTable[17].py="jinleicheng";
NameTable[18].py="libiao";
NameTable[19].py="liqi";
NameTable[20].py="lirenhua";
NameTable[21].py="liukai";
NameTable[22].py="louhanglin";
NameTable[23].py="luchaoming";
NameTable[24].py="luqiuwei";
NameTable[25].py="panhaijian";
NameTable[26].py="shuxiang";
NameTable[27].py="suxiaolei";
NameTable[28].py="sunyubo";
NameTable[29].py="wangwei";
for(i=0;i { ints=0; char*p=NameTable[i].py; for(j=0;*(p+j)! ='\0';j++) s+=toascii(*(p+j)); NameTable[i].m=s; } } 2.建立哈希表 voidCreateHashTable() { for(i=0;i { HashTable[i].py="\0"; HashTable[i].m=0; HashTable[i].si=0; } for(i=0;i { intsum=1,j=0; intadr=(NameTable[i].m)%P; //除留余数法H(key)=keyMODp,p<=m if(HashTable[adr].si==0) //如果不冲突,将姓名表赋值给哈希表 { HashTable[adr].m=NameTable[i].m; HashTable[adr].py=NameTable[i].py; HashTable[adr].si=1; } else //如果冲突 { while(HashTable[adr].si! =0) { adr=(adr+d[j++])%HASH_LEN; //伪随机探测再散列法处理冲突 sum=sum+1; //查找次数加1 } HashTable[adr].m=NameTable[i].m; //将姓名表复制给哈希表对应的位置上 HashTable[adr].py=NameTable[i].py; HashTable[adr].si=sum; } } } 3.显示姓名表与哈希表 voidDisplayNameTable() { printf("\n地址\t\t姓名\t\t关键字\n"); for(i=0;i printf("%2d%18s\t\t %d \n",i,NameTable[i].py,NameTable[i].m); } voidDisplayHashTable() { floatasl=0.0; printf("\n\n地址\t\t姓名\t\t关键字\t搜索长度\n");//显示的格式 for(i=0;i { printf("%2d%18s\t\t %d\t\t %d\n",i,HashTable[i].py,HashTable[i].m,HashTable[i].si); asl+=HashTable[i].si; } asl/=NAME_LEN; //求得ASL printf("\n\n平均查找长度: ASL(%d)=%f\n",NAME_LEN,asl); } 4.姓名查找 voidFindName() { charname[20]={0}; ints=0,sum=1,adr; printf("\n请输入想要查找的姓名的拼音: "); scanf("%s",name); for(j=0;j<20;j++) //求出姓名的拼音所对应的ASCII作为关键字 s+=toascii(name[j]); adr=s%P; //除留余数法 j=0; if(HashTable[adr].m==s&&! strcmp(HashTable[adr].py,name)) //分3种情况进行判断,并输出超找结果 printf("\n姓名: %s 关键字: %d 查找长度为: 1\n",HashTable[adr].py,s); elseif(HashTable[adr].m==0) printf("没有想要查找的人! \n"); else { while (1) { adr=(adr+d[j++])%HASH_LEN; //伪随机探测再散列法处理冲突 sum=sum+1; //查找次数加1 if(HashTable[adr].m==0) { printf("没有想要查找的人! \n"); break; } if(HashTable[adr].m==s&&! strcmp(HashTable[adr].py,name)) { printf("\n姓名: %s 关键字: %d 查找长度为: %d\n",HashTable[adr].py,s,sum); break; } } } } 五、测试结果 六、实验环境 C-Free 七、源程序代码 #include #include #include #include #include #defineHASH_LEN50//哈希表的长度 #defineP47//小于哈希表长度的P #defineNAME_LEN30//姓名表的长度 typedefstruct//姓名表 { char*py;//名字的拼音 intm;//拼音所对应的 }NAME; NAMENameTable[HASH_LEN];//全局定义姓名表 typedefstruct//哈希表 { char*py;//名字的拼音 intm;//拼音所对应的ASCII总和 intsi;//查找长度 }HASH; HASHHashTable[HASH_LEN];//全局定义哈希表 intd[30],i,j;//全局定义随机数,循环用的i、j voidInitNameTable()//姓名表的初始化 { NameTable[0].py="louyuhong"; NameTable[1].py="shenyinghong"; NameTable[2].py="wangqi"; NameTable[3].py="zhuxiaotong"; NameTable[4].py="zhataotao"; NameTable[5].py="chenbinjie"; NameTable[6].py="chenchaoqun"; NameTable[7].py="chencheng"; NameTable[8].py="chenjie"; NameTable[9].py="chenweida"; NameTable[10].py="shanjianfeng"; NameTable[11].py="fangyixin"; NameTable[12].py="houfeng"; NameTable[13].py="hujiaming"; NameTable[14].py="huangjiaju"; NameTable[15].py="huanqingsong"; NameTable[16].py="jianghe"; NameTable[17].py="jinleicheng"; NameTable[18].py="libiao"; NameTable[19].py="liqi"; NameTable[20].py="lirenhua"; NameTable[21].py="liukai"; NameTable[22].py="louhanglin"; NameTable[23].py="luchaoming"; NameTable[24].py="luqiuwei"; NameTable[25].py="panhaijian"; NameTable[26].py="shuxiang"; NameTable[27].py="suxiaolei"; NameTable[28].py="sunyubo"; NameTable[29].py="wangwei"; for(i=0;i { ints=0; char*p=NameTable[i].py; for(j=0;*(p+j)! ='\0';j++) s+=toascii(*(p+j)); NameTable[i].m=s; } } voidCreateHashTable()//建立哈希表 { for(i=0;i { HashTable[i].py="\0"; HashTable[i].m=0; HashTable[i].si=0; } for(i=0;i { intsum=1,j=0; intadr=(NameTable[i].m)%P;//除留余数法H(key)=keyMODp,p<=m if(HashTable[adr].si==0)//如果不冲突,将姓名表赋值给哈希表 { HashTable[adr].m=NameTable[i].m; HashTable[adr].py=NameTable[i].py; HashTable[adr].si=1; } else//如果冲突 { while(HashTable[adr].si! =0) { adr=(adr+d[j++])%HASH_LEN;//伪随机探测再散列法处理冲突 sum=sum+1;//查找次数加1 } HashTable[adr].m=NameTable[i].m;//将姓名表复制给哈希表对应的位置上 HashTable[adr].py=NameTable[i].py; HashTable[adr].si=sum; } } } voidDisplayNameTable()//显示姓名表 { printf("\n地址\t\t姓名\t\t关键字\n"); for(i=0;i printf("%2d%18s\t\t%d\n",i,NameTable[i].py,NameTable[i].m); } voidDisplayHashTable()//显示哈希表 { floatasl=0.0; printf("\n\n地址\t\t姓名\t\t关键字\t搜索长度\n");//显示的格式 for(i=0;i { printf("%2d%18s\t\t%d\t\t%d\n",i,HashTable[i].py,HashTable[i].m,HashTable[i].si); asl+=HashTable[i].si; } asl/=NAME_LEN;//求得ASL printf("\n\n平均查找长度: ASL(%d)=%f\n",NAME_LEN,asl); } voidFindName()//查找 { charname[20]={0}; ints=0,sum=1,adr; printf("\n请输入想要查找的姓名的拼音: "); scanf("%s",name); for(j=0;j<20;j++)//求出姓名的拼音所对应的ASCII作为关键字 s+=toascii(name[j]); adr=s%P;//除留余数法 j=0; if(HashTable[adr].m==s&&! strcmp(HashTable[adr].py,name))//分3种情况进行判断,并输出超找结果 printf("\n姓名: %s关键字: %d查找长度为: 1\n",HashTable[adr].py,s); elseif(HashTable[adr].m==0) printf("没有想要查找的人! \n"); else { while (1) { adr=(adr+d[j++])%HASH_LEN;//伪随机探测再散列法处理冲突 sum=sum+1;//查找次数加1 if(HashTable[adr].m==0) { printf("没有想要查找的人! \n"); break; } if(HashTable[adr].m==s&&! strcmp(HashTable[adr].py,name)) { printf("\n姓名: %s关键字: %d查找长度为: %d\n",HashTable[adr].py,s,sum); break; } } } } intmain()//主函数 { chara; srand((int)time(0)); for(i=0;i<30;i++)//用随机函数求得伪随机数列d[i](在1到50之间) d[i]=1+(int)(HASH_LEN*rand()/(RAND_MAX+1.0)); InitNameTable(); CreateHashTable(); puts("哈希表设计");//显示菜单栏 start: puts("\n*----------------------------菜单栏------------------------------*");puts("\t\t\t1.显示姓名表"); puts("\t\t\t2.显示哈希表"); puts("\t\t\t3.查找"); puts("\t\t\t4.退出"); puts("*----------------------------------------------------------------*"); restart: printf("\n\t请选择: "); scanf("%s",&a); switch(a)//根据选择进行判断,直到选择退出时才可以退出 { case'1': DisplayNameTable(); break; case'2': DisplayHashTable(); break; case'3': FindName(); break; case'4': exit(0); break; default: printf("\n请输入正确的选择! \n"); gotorestart; } gotostart; }
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