educoder头歌数据结构 查找 第2关：实现散列查找（答案无错AC版）

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任务描述

本关要求通过补全函数ILH_InsKey和ILH_DelKey来分别实现插入和删除操作。

相关知识

本关讨论散列存储，散列函数使用除留余数法，冲突解决方法采用独立链表地址法。假设有 8 个关键码： 7 , 15 , 23 , 31 , 12 , 14 , 10 , 17 ，采用散列函数hash(key)=key%7，其存储结构图如图 1 所示，它由 7 个独立链表组成，散列值相同的关键码在同一个链表里，独立链表的头结点组成散列表，一共 7 行，编号 0 , 1 , … , 6 。独立链表的每个结点是一个 struct HNode 结构，其定义如下：

1. struct HNode {
2. int key; //假设关键码为整数
3. HNode* next;
4. };

在散列表中，如果表项的key字段等于 0 （假设有效的关键码值不等于 0 ），则表示该行是一条空链表，例如图 1 中编号为 4 和编号为 6 的行。

散列表的开始地址保存在pn中，散列表的行数为n（图 1 中，n=7），将pn和n组织成结构：

1. struct LHTable {
2. HNode* pn; //指向散列表，每个表结点是独立链表的表头结点
3. int n; //散列表的长度，一般取（小于等于数据个数的最大）质数
4. };

定义如下操作，各操作函数的功能详见下面给出的代码文件 indLnkHash.cpp 的代码框架：

1. LHTable* ILH_Create(int n);
2. void ILH_Free(LHTable* pt);
3. bool ILH_InsKey(LHTable* pt, int x);
4. bool ILH_FindKey(LHTable* pt, int x);
5. bool ILH_DelKey(LHTable* pt, int x);
6. void ILH_Print(LHTable *pt);

编程要求

本关的编程任务是补全 step2/indLnkHash.cpp 文件中的ILH_InsKey和ILH_DelKey函数来分别实现插入和删除操作。

• 具体请参见后续测试样例。

本关涉及的代码文件 indLnkHash.cpp 的代码框架如下：

1. #include <stdio.h>
2. #include <stdlib.h>
3. #include <time.h>
4. #include "indLnkHash.h"
6. LHTable* ILH_Create(int n)
7. //创建散列表, n为表长度，最佳取值：n取小于等于数据个数的最大质数
8. {
9. HNode* pn=(HNode*)malloc(sizeof(HNode)*n);
10. for (int i=0; i<n; i++) {
11. pn[i].key=0;
12. pn[i].next=NULL;
13. }
14. LHTable* pt=(LHTable*)malloc(sizeof(LHTable));
15. pt-> pn=pn;
16. pt->n=n;
17. return pt;
18. }
20. void ILH_Free(LHTable* pt)
21. //释放散列表
22. {
23. if (pt==NULL) return;
24. for (int i=0; i<pt->n; i++) {
25. HNode* curr=pt->pn[i].next;
26. while (curr) {
27. HNode* next=curr->next;
28. free(curr);
29. curr=next;
30. }
31. }
32. free(pt->pn);
33. free(pt);
34. }
36. bool ILH_InsKey(LHTable* pt, int x)
37. //插入关键码x
38. //返回true，表示插入成功
39. //返回false，表示插入失败(关键码已经存在)
40. {
41. // 请在此添加代码，补全函数ILH_InsKey
42. /********** Begin *********/
45. /********** End **********/
46. }
48. bool ILH_FindKey(LHTable* pt, int x)
49. //查找关键码x
50. //返回true表示找到
51. //返回false表示没找到
52. {
53. int d=x%pt->n;
54. if (pt->pn[d].key==0) {
55. return false;
56. }
57. else if (pt->pn[d].key==x)
58. return true;
60. HNode* curr=pt->pn[d].next;
61. while (curr && curr->key!=x) curr=curr->next;
63. if (curr) return true;
64. else return false;
65. }
67. bool ILH_DelKey(LHTable* pt, int x)
68. //删除关键码
69. //返回true表示该关键码存在，且成功删除
70. //返回false表示该关键码不存在
71. {
72. // 请在此添加代码，补全函数ILH_DelKey
73. /********** Begin *********/
76. /********** End **********/
77. }
79. void ILH_Print(LHTable *pt)
80. {
81. for (int i=0; i<pt->n; i++) {
82. printf("%5d: ", i);
83. if (pt->pn[i].key) {
84. printf("%d ", pt->pn[i].key);
85. HNode* curr=pt->pn[i].next;
86. while (curr) {
87. printf("-> %d ", curr->key);
88. curr=curr->next;
89. }
90. printf("\n");
91. }
92. else
93. printf("-\n");
94. }
95. }

测试说明

本关的测试文件是 step2/Main.cpp ，测试过程如下：

1. 平台编译 step2/Main.cpp ，然后链接相关程序库并生成 exe 可执行文件；

2. 平台运行该 exe 可执行文件，并以标准输入方式提供测试输入；

3. 平台获取该 exe 可执行文件的输出，然后将其与预期输出对比，如果一致则测试通过；否则测试失败。

输入输出格式说明

输入格式： 首先输入一个正整数n，创建一个长n的散列表。 然后输入多个操作：如果输入 “insert” ，则后面跟一个数x，表示将x插入；如果输入 “delete” ，则后面跟一个数x，表示将x删除；如果输入 “end” ，表示输入结束。

输出格式： 输出n个独立链表。

以下是平台对 step2/Main.cpp 的样例测试集：

样例输入： 11 insert 54 insert 77 insert 94 insert 89 insert 14 insert 45 insert 76 insert 23 insert 43 insert 47 end

样例输出： 0: 77 1: 89 -> 45 -> 23 2: - 3: 14 -> 47 4: - 5: - 6: 94 7: - 8: - 9: - 10: 54 -> 76 -> 43

开始你的任务吧，祝你成功

AC_Code

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include "indLnkHash.h"
LHTable* ILH_Create(int n)
//创建散列表, n为表长度，最佳取值：n取小于等于数据个数的最大质数
{
    HNode* pn=(HNode*)malloc(sizeof(HNode)*n);
    for (int i=0; i<n; i++) {
        pn[i].key=0;
        pn[i].next=NULL;
    }
    LHTable* pt=(LHTable*)malloc(sizeof(LHTable));
    pt-> pn=pn;
    pt->n=n;
    return pt;
}
void ILH_Free(LHTable* pt)
//释放散列表
{
    if (pt==NULL) return;
    for (int i=0; i<pt->n; i++) {
        HNode* curr=pt->pn[i].next;
        while (curr) {
            HNode* next=curr->next;
            free(curr);
            curr=next;
        }
    }
    free(pt->pn);
    free(pt);
}
bool ILH_InsKey(LHTable* pt, int x)
//插入关键码x
//返回true，表示插入成功
//返回false，表示插入失败(关键码已经存在)
{
    /*请在BEGIN和END之间实现你的代码*/
    /*****BEGIN*****/
    int d=x%pt->n;
    if (pt->pn[d].key==0) {
        pt->pn[d].key=x;
        return true;
    }
    else if (pt->pn[d].key==x) 
        return false;
    HNode* prev=&(pt->pn[d]);
    HNode* curr=pt->pn[d].next;
    while (curr && curr->key!=x) {prev=curr; curr=curr->next;}
    if (curr) return  false;
    HNode* pnode=(HNode*)malloc(sizeof(HNode));
    pnode->key=x;
    pnode->next=NULL;//pt->pn[d].next;
    prev->next=pnode;
    return true;
    /******END******/
    /*请不要修改[BEGIN,END]区域外的代码*/
}
bool ILH_FindKey(LHTable* pt, int x)
//查找关键码x
//返回true表示找到
//返回false表示没找到
{
    int d=x%pt->n;
    if (pt->pn[d].key==0) {
        return false;
    }
    else if (pt->pn[d].key==x) 
        return true;
    HNode* curr=pt->pn[d].next;
    while (curr && curr->key!=x) curr=curr->next;
    if (curr) return  true;
    else return false;
}
bool ILH_DelKey(LHTable* pt, int x)
//删除关键码
//返回true表示该关键码存在，且成功删除
//返回false表示该关键码不存在
{
    /*请在BEGIN和END之间实现你的代码*/
    /*****BEGIN*****/
    int d=x%pt->n;//关键码x的散列值d
    if (pt->pn[d].key==0) {
        return false;
    }
    else if (pt->pn[d].key==x)  {
        if (pt->pn[d].next ==NULL) 
            pt->pn[d].key=0;
        else {
            HNode* first=pt->pn[d].next;
            pt->pn[d].key=first->key;
            pt->pn[d].next=first->next;
            free(first);
        }
        return true;
    }
    HNode* prev=&(pt->pn[d]);
    HNode* curr=pt->pn[d].next;
    while (curr && curr->key!=x) {prev=curr; curr=curr->next;}
    if (curr==NULL) return false;
    prev->next=curr->next;
    free(curr);
    return true;
    /******END******/
    /*请不要修改[BEGIN,END]区域外的代码*/
}
void ILH_Print(LHTable *pt)
{
    for (int i=0; i<pt->n; i++) {
        printf("%5d:", i);
        if (pt->pn[i].key) {
            printf("%d", pt->pn[i].key);
            HNode* curr=pt->pn[i].next;
            while (curr) {
                printf("->%d", curr->key);
                curr=curr->next;
            }
            printf("\n");
        }
        else 
            printf("-\n");
    }
}