第15周项目2——用哈希法组织关键字

最新推荐文章于 2022-02-23 21:36:49 发布

STRAWBERRYmonkey

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CC 4.0 BY-SA版权

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/strawberrymonkey/article/details/50207661

本文通过两个示例介绍如何使用线性探测法和链地址法处理哈希冲突，包括哈希函数的设计、哈希表的构建过程以及查找长度的计算。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

问题及代码：

/*             
*Copyright(c++)2015,烟台大学计算机与控制工程学院             
*All rights reserved.             
*文件名称：CPP1.cpp             
*作者：宋 晨             
*完成日期：2015年12月07日             
*版本号：v1.0             
*             
*问题描述：已知一个关键字序列为if、while、for、case、do、break、else、struct、union、int、double、float、char、long、bool，
           共15个字符串，哈希函数H(key)为关键字的第一个字母在字母表中的序号，哈希表的表长为26。 
　　      （1）若处理冲突的方法采用线性探测法，请设计算法，输出每个关键字对应的H(key)，输出哈希表，并求成功情况下的平均查找长度。 
　　      （2）若处理冲突的方法采用链地址法，请设计算法，输出哈希表，并计算成功情况和不成功情况下的平均查找长度。
*/

（1）

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#define N 15
#define M 26
int H(char *s)
{
    return ((*s-'a'+1)%M);
}

int main()
{
    char *s[N]= {"if", "while", "for", "case", "do", "break", "else", "struct", "union", "int", "double", "float", "char", "long", "bool"};
    int i, j, k;
    char HT[M][10];
    int Det[M];   //存放探测次数
    for(i=0; i<M; i++)
    {
        HT[i][0]='\0';
        Det[i]=0;
    }
    printf("字符串 key\tH(key)\n");
    printf("------------------------\n");
    for(i=0; i<N; i++)
    {
        j=H(s[i]);  //求哈希值
        printf("%s\t\t%d\n", s[i],j);
        k=0;   //探测次数初值
        while(1)
        {
            k++;    //累加探测次数
            if(HT[j][0]=='\0')   //当不冲突时，直接放到该处
            {
                strcpy(HT[j], s[i]);
                break;
            }
            else    //冲突时，采用线性探查法求下一个地址
            {
                j=(j+1)%M;
            }
        }
        Det[j]=k;
    }
    printf("---------------------\n");
    printf("哈希表\n");
    printf("位置\t字符串\t探查次数\n");
    printf("---------------------\n");
    for(i=0; i<M; i++)
        printf("%d\t%s\t%d\n", i, HT[i], Det[i]);
    printf("---------------------\n");
    k=0;
    for(i=0; i<M; i++)
        k+=Det[i];
    printf("查找成功情况下的平均查找长度 %f\n", 1.0*k/N);
    return 0;
}

（2）

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <malloc.h>
#define N 15
#define M 26
typedef struct node   //定义哈希链表的节点类型
{
    char *key;
    struct node *next;
} LNode;

typedef struct
{
    LNode *link;
} HTType;

int H(char *s)   //实现哈希函数
{
    return ((*s-'a'+1)%M);
}

//构造哈希表
void Hash(char *s[], HTType HT[])
{
    int i, j;
    LNode *q;
    for(i=0; i<M; i++)   //哈希表置初值
        HT[i].link=NULL;
    for(i=0; i<N; i++)   //存储每一个关键字
    {
        q=(LNode*)malloc(sizeof(LNode));   //创建新节点
        q->key = (char*)malloc(sizeof(strlen(s[i])+1));
        strcpy(q->key, s[i]);
        q->next=NULL;
        j=H(s[i]);    //求哈希值
        if(HT[j].link==NULL)   //不冲突，直接加入
            HT[j].link=q;
        else        //冲突时，采用前插法插入
        {
            q->next = HT[j].link;
            HT[j].link=q;
        }
    }
}pe HT[])
{
    int i;
    LNode *p;
    printf("哈希表\n");
    printf("位置\t关键字序列\n");
    printf("---------------------\n");
    for(i=0; i<M; i++)
    {
        printf(" %d\t", i);
        p=HT[i].link;
        while(p!=NULL)
        {
            printf("%s ", p->key);
            p=p->next;
        }
        printf("\n");
    }
    printf("---------------------\n");
}

//求查找成功情况下的平均查找长度
double SearchLength1(char *s[], HTType HT[])
{
    int i, k, count = 0;
    LNode *p;
    for(i=0; i<N; i++)
    {
        k=0;
        p=HT[H(s[i])].link;
        while(p!=NULL)
        {
            k++;   //p!=NULL，进入循环就要做一次查找
            if(strcmp(p->key, s[i])==0)   //若找到，则退出
                break;
            p=p->next;
        }
        count+=k;
    }
    return 1.0*count/N;   //成功情况仅有N种
}

//求查找不成功情况下的平均查找长度
double SearchLength2(HTType HT[])
{
    int i, k, count = 0;  //count为各种情况下不成功的总次数
    LNode *p;
    for(i=0; i<M; i++)
    {
        k=0;
        p=HT[i].link;
        while(p!=NULL)
        {
            k++;
            p=p->next;
        }
        count+=k;
    }
    return 1.0*count/M;   //不成功时，在表长为M的每个位置上均可能发生
}
int main()
{
    HTType HT[M];
    char *s[N]= {"if", "while", "for", "case", "do", "break", "else", "struct", "union", "int", "double", "float", "char", "long", "bool"};
    Hash(s, HT);
    DispHT(HT);
    printf("查找成功情况下的平均查找长度 %f\n", SearchLength1(s, HT));
    printf("查找不成功情况下的平均查找长度 %f\n", SearchLength2(HT));
    return 0;
}

运行结果：

（1）

（2）