散列表应用示例

例8.10为某一单位编写一个简单的员工信息管理程序。其中，每一个员工的属性包括：员工编号（不重复）、姓名、年龄、所属部门、职位、联系电话；主要的管理功能包括：增加员工；删除员工；按照编号查询员工的信息；修改员工的属性等。要求利用散列表存储员工信息。

1．分析

根据题意要求，定义员工记录类型的C语言描述如下：

typedef struct

{ int key_num; /*员工的编号，即员工记录的关键字*/

char name[10]; /*员工的姓名*/

int age; /*员工的年龄*/

char department[15]; /*员工所在的部门*/

char position[15]; /*员工的职位*/

long tele; /*员工的联系电话*/

} employee_type;

为了永久的保存员工的信息，避免重复的输入，假定已经将员工信息保存在文件“emp_list.dat”中。下面给出了保存员工信息的函数save（），用户可以调用此函数实现在磁盘上建立文件。

void save()

{ FILE *fp;

int i;

employee_type s;

if ((fp=fopen("emp_list.dat","wb"))==NULL) /*以写的方式打开文件emp_list.dat*/

{ printf("cannot open file\n");

return;

}

for(i=0;i

{ scanf("%d%s%d%s%s%ld", /*读取员工信息*/

&s.key_num,https://www.360docs.net/doc/8017087849.html,,&s.age,s.department,s.position,&s.tele);

if (fwrite(&s,sizeof(employee_type),1,fp)!=1) /*将员工信息s写入文件中*/

printf("file write error\n");

}

fclose(fp); /*关闭文件*/

}

对员工信息实现管理首先需要将员工信息从文件读入到内存的散列表中，接着对员工信息进行输出、修改、插入、删除、查询等操作，实际上就是对散列表实现基本操作，当操作完成之后，把处理后的结果再写回文件中。根据题意，程序中包括如下功能：（1）输出员工信息表。

（2）编辑员工信息：首先输入员工的编号，若找到对应的员工记录，则输入其它需要修改的属性信息，把修改后的员工记录写回原来的位置；若没有找到对应的员工记录，则插入一个新记录，需要输入新员工的各项属性信息，然后把新员工插入到散列表的合适位置上。

（3）删除员工信息：根据输入的员工编号，删除对应的员工记录。

（4）按照员工的编号查询对应员工的所有相关信息。在此仅设计出最基本的查询功能，用户可以根据实际的需求设计出更为复杂的查询功能。

用散列表存储员工信息，需要设计出合理的散列函数和解决冲突的方法。在本程序中，员工的编号是员工记录的关键字。这里为了问题的简单化，选择除留余数法设计散列函数，即hash(key)=key % M，M为散列表的长度。在处理冲突问题时，本程序使用的是链地址法，如果使用线性探测法解决冲突，读者只需对程序作简单的修改即可实现。

2．程序源代码

#include

#include

#include

#define M 13 /*M为散列表的长度，可根据具体问题，自己设计大小*/

typedef struct /*定义员工记录的类型*/

{ int key_num;

char name[10];

int age;

char department[15];

char position[15];

long tele;

} employee_type;

typedef struct node /*定义存储员工记录的单链表*/

{ employee_type data;

struct node *next;

} Lnode;

void initHash(Lnode *h[]) /*初始化散列表，将散列表中每一个单元置为空*/

{ int i;

for(i=0;i

h[i]=NULL;

}

int hash(int key) /*散列函数，根据关键字计算散列地址*/

{ return (key%M);

}

int insert(Lnode *h[], employee_type item) /*向散列表中插入一个记录item*/

{ int d;

Lnode *p;

d=hash(item.key_num); /*计算新记录的散列地址*/

p=(Lnode *)malloc(sizeof(employee_type)); /*为新记录分配存储空间*/

if (p==NULL) return 0; /*返回0表示插入失败*/

p->data=item;

p->next=h[d]; /*将新记录插入到对应单链表的表头*/

h[d]=p;

return 1; /*插入成功返回1*/

}

void load(Lnode *h[]) /*将事先写入文件的员工信息读入散列表*/ { FILE *fp;

employee_type s;

if ((fp=fopen("emp_list.dat","rb"))==NULL) /*打开文件，如果失败输出信息并返回*/ { printf("cannot open the file\n");

return;

}

fread(&s,sizeof(employee_type),1,fp); /*从文件里读取员工记录*/

while(!feof(fp)) /*文件没结束*/

{ if (!insert(h,s)) /*向散列表插入员工的信息*/ { printf("can not insert hash,load failed"); /*插入失败，返回*/

return;

}

fread(&s,sizeof(employee_type),1,fp); /*继续读取下一个记录*/ }

fclose(fp);

}

void print(Lnode *h[]) /*输出散列表中的员工信息*/

{ int i;

Lnode *p;

printf("\n-----------员工信息列表----------- \n");

for(i=0;i

{ p=h[i]; /*遍历输出单链表*/

while(p)

{ printf("%d,%s,%d,%s,%s,%ld\n",(p->data).key_num,(p->data).name,

(p->data).age,(p->data).department,(p->data).position,(p->data).tele);

p=p->next;

}

}

printf("--------------------------------- \n");

}

employee_type *search(Lnode *h[],int k) /*在散列表中查询编号为k的员工的信息*/ { int d;

Lnode *p;

d=hash(k); /*计算散列地址*/

p=h[d]; /*得到对应单链表的表头指针*/

while(p) /*在对应的单链表中查询员工的信息*/

{ if(p->data.key_num==k) /*若在单链表中查找成功，返回该记录的地址*/ return &(p->data);

else p=p->next;

}

return NULL; /*查找失败返回空指针*/

}

int dele(Lnode *h[],int k) /*在散列表中删除编号为k的员工*/

{ int d;

Lnode *p,*q;

d=hash(k); /*计算散列地址*/

p=h[d];/*得到对应单链表的表头指针*/

if (!p) return 0; /*若单链表为空，返回0，说明删除失败*/

if (p->data.key_num==k) /*若删除的记录是表头结点，删除它并返回1*/ { h[d]=p->next;

free(p);

return 1;

}

q=p->next; /*若删除的记录是非表头结点，在单链中查找被删除的记录*/ while(q)

{ if (q->data.key_num==k) /*找到被删除的记录，删除它并返回1*/ { p->next=q->next;

free(q);

return 1;

}

else

{ p=q;

q=q->next;

}

}

return 0; /*返回0，说明删除失败*/

}

void save (Lnode *h[]) /*将散列表中的记录写回文件*/

{ FILE *fp;

int i;

Lnode *p;

employee_type s ;

if ((fp=fopen("emp_list.dat","wb"))==NULL) /*打开文件*/

{ printf("cannot open file\n");

return;

}

for (i=0;i

{ if (h[i]) /*如果对应的单链表非空*/

{ p=h[i]; /*得到表头指针*/

while(p) /*遍历单链表，将每一个记录写入文件*/

{ if (fwrite(&(p->data),sizeof(employee_type),1,fp)!=1)

{ printf("file write error\n"); /*写文件失败*/

fclose(fp);

return; }

p=p->next;

}

}

}

fclose (fp); /*关闭文件*/

}

main()

{ Lnode *hash[M]; /*定义一个散列表*/

employee_type *s,emp;

int p;

int flag=1,select;

initHash (hash); /*初始化散列表*/

load (hash); /*把文件中的记录读入散列表中*/

while(flag) /*当flag为真时执行循环*/

{ printf("\n******* 欢迎使用本软件********\n"); /*显示菜单*/

printf(" 1 输出员工信息列表\n");

printf(" 2 编辑员工信息\n");

printf(" 3 删除员工信息\n");

printf(" 4 查询员工信息\n");

printf(" 5 退出软件\n");

printf("******************************\n");

printf(" 请输入你的选择(1-5):\n");

scanf("%d",&select); /*根据菜单提示输入操作选项*/

switch (select)

{ case 1: /*输出员工信息表*/

print(hash);

break;

case 2: /*修改或者增加员工信息*/

printf("输入员工编号:");

scanf("%d",&p);

emp.key_num=p;

if (s=search(hash,p)) /*若该编号存在，修改信息*/

{ printf("%d号员工原来的信息是:%s,%d,%s,%s,%ld\n",

p,s->name,s->age,s->department,s->position,s->tele);

printf("----请输入更新的信息----\n

姓名,年龄,部门,职位,电话号码:\n");

scanf("%s%d%s%s%ld",https://www.360docs.net/doc/8017087849.html,,&emp.age,

emp.department,emp.position,&emp.tele);

*s=emp; /*将修改后的信息写入散列表中*/ }

else /*若编号不存在，增加一个新的员工*/

{ printf("----请输入新员工的信息----\n

姓名,年龄,部门,职位,电话号码:\n");

scanf("%s%d%s%s%ld",https://www.360docs.net/doc/8017087849.html,,&emp.age,

emp.department,emp.position,&emp.tele);

insert(hash,emp); /*在散列表中插入一个新记录*/

}

break;

case 3: /*删除员工信息*/

printf("请输入要删除员工的编号:");

scanf("%d",&p);

if (dele(hash,p)) printf("删除成功\n");

else printf("此员工不存在\n");

break;

case 4: /*查询员工的信息*/

printf("请输入要查询的员工编号:");

scanf("%d",&p);

s=search(hash,p); /*在散列表中作查询*/

if (s) /*查找成功，输出对应的员工的信息*/

printf("查询结果:\n%d,%s,%d,%s,%s,%ld\n",

s->key_num,s->name,s->age,s->department,s->position,s->tele);

else printf("此员工不存在\n");

break;

case 5: /*选择退出软件*/

printf("本次操作结束. 再见！\n");

flag=0;

}

}

save(hash); /*把处理之后的散列表重新写回原文件*/ }

程序运行的结果如下：

（a）软件的主界面

（b）选择1，即输出功能，显示员工信息列表

（

f ） 增加编号为8的员工之后的员工信息列表

（c ） 选择2，即编辑功能，修改编号为1的员工信息 （d ） 修改编号为1的员工信息之后的员工信息列表 （e ）选择2，即编辑功能，增加编号为8的员工信息

（h）删除编号为2的员工信息，删除成功

（i）删除编号为2的员工之后员工信息列表

（j）选择4，即查找功能，查找编号为1的员工，查找成功

（k）查找编号为7的员工，查找失败

（l）选择5，退出程序图8.29 程序运行结果