哈希表的基本操作

哈希表

若关键字为k，则其值存放在f(k)的存储位置上。由此，不需比较便可直接取得所查记录。称这个对应关系f()为散列函数，按这个思想建立的表为散列表(即哈希表).

对不同的关键字可能得到同一散列地址，即k1≠k2，而f(k1)=f(k2)
这种现象称为碰撞

散列函数能使对一个数据序列的访问过程更加迅速有效，通过散列函数，数据元素将被更快地定位.

散列函数有很多种
常用的有:

• 直接寻址法：取关键字或关键字的某个线性函数值为散列地址。即H(key)=key或H(key) = a·key + b，其中a和b为常数（这种散列函数叫做自身函数）。若其中H(key）中已经有值了，就往下一个找，直到H(key）中没有值了，就放进去。
• 平方取中法：当无法确定关键字中哪几位分布较均匀时，可以先求出关键字的平方值，然后按需要取平方值的中间几位作为哈希地址。这是因为：平方后中间几位和关键字中每一位都相关，故不同关键字会以较高的概率产生不同的哈希地址。
• 除留余数法：取关键字被某个不大于散列表表长m的数p除后所得的余数为散列地址。即 H(key) = key MOD p,p<=m。不仅可以对关键字直接取模，也可在折叠、平方取中等运算之后取模。对p的选择很重要，一般取素数或m，若p选的不好，容易产生同义词。

同样处理碰撞问题的方法也有很多种
常用的有:

• 线性探测: 如果k1≠k2，而f(k1)=f(k2), 就继续往后寻找, 找到一个空的位置, 然后放进去.
• 链地址法: 这种方法数组的每个元素是一个链表的头指针, 如果k1≠k2，而f(k1)=f(k2), 就往链表中头插节点.

实现代码

线性探测

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# File Name: hash.h
# Author: rjm
# mail: rjm96@foxmail.com
# Created Time: 2018年05月18日 星期五 18时26分13秒

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// 哈希表
#pragma once

#define TEST_HEAD printf("\n==================%s===============\n", __FUNCTION__)
#define HashMaxSize 1000

typedef int KeyType; // 要插入的值
typedef int ValueType;
// 计算下标的函数
typedef int (*HashFunc)(KeyType key);

typedef enum Stat {
    Empty, // 空状态, 表示这个位置还没有元素插入
    valid, // 有效状态, 表示这个位置已经有元素插入了
    deleted, // 已删除状态, 表示这个位置的元素已经被删除了
} Stat;

// 键值对
typedef struct HashElem {
    KeyType key;
    ValueType value;
    Stat stat; //每个位置的状态
} HashElem;

int func(KeyType key)
{
    return key % HashMaxSize;
}

typedef struct HashTable {
    HashElem data[HashMaxSize]; //哈希表数组, 存的是包含一组键值对的结构体
    size_t size; //哈希表当前有效元素的个数
    HashFunc func; //计算下标的函数
} HashTable;


// 初始化
void HashInit(HashTable* ht, HashFunc hash_func);

// 插入元素
void HashInsert(HashTable* ht, KeyType key, ValueType value);

// 查找
int HashFind(HashTable* ht, KeyType key, int* to_find);

// 删除
void HashRemove(HashTable* ht, KeyType key);

// 销毁
void HashDestroy(HashTable* ht);

/*================================================================

# File Name: hash.c
# Author: rjm
# mail: rjm96@foxmail.com
# Created Time: 2018年05月18日 星期五 18时25分38秒

================================================================*/

// 哈希表
#include <stdio.h>
#include "hash.h"

// 初始化
void HashInit(HashTable* ht, HashFunc hash_func)
{
    ht->size = 0;
    ht->func = hash_func;
    for(int i=0; i<HashMaxSize; i++)
    {
        ht->data[i].stat = Empty;
    }
    return ;
}
// 插入
void HashInsert(HashTable* ht, KeyType key, ValueType value)
{
    if(ht->size == HashMaxSize)
    {
        // 哈希表已经满了
        return ;
    }
    int offset = func(key);
    ValueType val;
    if(HashFind(ht, key, &val) == 1)
      return ;
    if(ht->data[offset].stat != valid)
    {
        ht->data[offset].key = key;
        ht->data[offset].value = value;
        ht->data[offset].stat = valid;
        ++ht->size;
    }
    else
    {
        while(1)
        {
            offset++;
            if(offset == HashMaxSize)
            {
                offset = 0;
            }
            if(ht->data[offset].stat != valid)
              break;
        }
        h