哈希表

参考: http://www.cnblogs.com/dolphin0520/archive/2012/09/28/2700000.html   

散列表(Hash table,也叫哈希表),是根据关键码值(Key value)而直接进行访问的 数据结构。也就是说,它通过把关键码值映射到表中一个位置来访问记录,以加快查找的速度。这个映射函数叫做 散列函数,存放记录的 数组叫做 散列表
给定表M,存在函数f(key),对任意给定的关键字值key,代入函数后若能得到包含该关键字的记录在表中的地址,则称表M为哈希(Hash)表,函数f(key)为哈希(Hash) 函数

Hash表的设计思想

  对于一般的线性表,比如链表,如果要存储联系人信息: 

张三 13980593357
李四 15828662334
王五 13409821234
张帅 13890583472

  那么可能会设计一个结构体包含姓名,手机号码这些信息,然后把4个联系人的信息存到一张链表中。当要查找”李四 15828662334“这条记录是否在这张链表中或者想要得到李四的手机号码时,可能会从链表的头结点开始遍历,依次将每个结点中的姓名同”李四“进行比较,直到查找成功或者失败为止,这种做法的时间复杂度为O(n)。即使采用二叉排序树进行存储,也最多为O(logn)。假设能够通过”李四“这个信息直接获取到该记录在表中的存储位置,就能省掉中间关键字比较的这个环节,复杂度直接降到O(1)。Hash表就能够达到这样的效果。

  Hash表采用一个映射函数 f : key —> address 将关键字映射到该记录在表中的存储位置,从而在想要查找该记录时,可以直接根据关键字和映射关系计算出该记录在表中的存储位置,通常情况下,这种映射关系称作为Hash函数,而通过Hash函数和关键字计算出来的存储位置(注意这里的存储位置只是表中的存储位置,并不是实际的物理地址)称作为Hash地址。比如上述例子中,假如联系人信息采用Hash表存储,则当想要找到“李四”的信息时,直接根据“李四”和Hash函数计算出Hash地址即可。


#include #include #include using namespace std; #define NULL 0 unsigned int key; //用来输入/输出文件流类 unsigned int key2; //key和key2分别是用做了电话号码和姓名的关键字 int *p; struct node //新建节点(用户姓名、地址、电话号码、指向下一个结点的指针 ) { char name[8],address[20]; char num[11]; node * next; }; typedef node* pnode; typedef node* mingzi; //声明了名字和电话两个指针 node **phone; node **nam; node *a; void hash(char num[11]) //以电话号码为关键字建立哈希函数 { int i = 3; key=(int)num[2]; while(num[i]!=NULL) { key+=(int)num[i]; i++; } key=key%20; } void hash2(char name[8]) //姓名为关键字建立哈希函数 { int i = 1; key2=(int)name[0]; while(name[i]!=NULL) { key2+=(int)name[i]; i++; } key2=key2%20; } //强制类型转换,将用户名的每一个字母的ASCLL码值相加并且除以20后的余数 node* input() //输入节点信息 ,建立结点,并将结点的next指针指空 { node *temp; temp = new node; temp->next=NULL; cout<<"输入姓名:"<>temp->name; cout<<"输入地址:"<>temp->address; cout<<"输入电话:"<>temp->num; return temp; } //对于指针类型返回的是地址 int apend() //添加节点 { node *newphone; node *newname; newphone=input(); newname=newphone; newphone->next=NULL; newname->next=NULL; hash(newphone->num); //利用哈希函数计算出对应关键字的存储地址 hash2(newname->name); newphone->next = phone[key]->next; //利用电话号码为关键字插入 phone[key]->next=newphone; //是采用链地址法,拉链法处理冲突的散列表结构 newname->next = nam[key2]->next; //利用用户名为关键字插入 nam[key2]->next=newname; return 0; } void create() //新建节点 { int i; phone=new pnode[20]; //动态创建对象数组,C++课本P188页 for(i=0;inext=NULL; } } void create2() //新建节点 { int i; nam=new mingzi[20]; for(i=0;inext=NULL; } } void list() //显示列表 { int i; node *p; for(i=0;inext; while(p) { cout<name<<'_'<address<<'_'<num<next; } } } void list2() //显示列表 { int i; node *p; for(i=0;inext; while(p) { cout<name<<'_'<address<<'_'<num<next; } } } void find(char num[11]) //在以电话号码为关键字的哈希表中查找用户信息 { hash(num); node *q=phone[key]->next; while(q!= NULL) { if(strcmp(num,q->num)==0) break; q=q->next; } if(q) cout<name<<"_" <address<<"_"<num<<endl; else cout<<"无此记录"<next; while(q!= NULL) { if(strcmp(name,q->name)==0) break; q=q->next; } if(q) cout<name<<"_" <address<<"_"<num<<endl; else cout<<"无此记录"<<endl; } void save() //保存用户信息 { int i; node *p; for(i=0;inext; while(p) { fstream iiout("out.txt", ios::out); //创建一个文件流对象:iiout iiout<name<<"_"<address<<"_"<num<next; } } } void menu() //菜单 { cout<<" 哈希表通讯录"<<endl; cout<<" 0.添加记录"<<endl; cout<<" 2.姓名散列"<<endl; cout<<" 3.查找记录"<<endl; cout<<" 4.号码散列"<<endl; cout<<" 5.清空记录"<<endl; cout<<" 6.保存记录"<<endl; cout<<" 7.退出系统"<>sel; if(sel==3) { cout<<"8姓名查询" <<endl;cout<<"9号码查询"<>b; if(b==9) {cout<<"请输入电话号码:"<>num; cout<<"输出查找的信息:"<<endl; find(num); } else {cout<<"请输入姓名:"<>name; cout<<"输出查找的信息:"<<endl; find2(name);}} if(sel==2) {cout<<"姓名散列结果:"<<endl; list2();} if(sel==0) {cout<<"请输入要添加的内容:"<<endl; apend();} if(sel==4) {cout<<"号码散列结果:"<<endl; list(); } if(sel==5) {cout<<"列表已清空:"<<endl; create();create2();} if(sel==6) { cout<<"通信录已保存:"<<endl; save();} if(sel==7) return 0; } return 0; }
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