数据结构实验11_链地址法建哈希表

数据结构实验十一

姓名：朱彦荣

学号：20132184

专业：软件工程2

实验题目：链地址法建哈希表完成语言：C语言

上级系统：VC++6.0

日期：2014/12/21

一．实验内容

建立n元关键字哈希表，用链地址法解决冲突，输出建立的哈希表。（按链表的顺序），输入任意元素实现查找查找结果分成功和失败，要求查找时可以反复输入关键字查找，直至输入停止标识符时程序结束。

二．输入与输出

输入：可以用随机数法产生n元关键字，然后，产生哈希表，输入要查找的关键字判断是否存在。

输出：输出哈希表，输出查找的结果。

三．关键数据结构和核心算法

关键数据结构：

链式哈希表由一组数组作为“头指针”，每个数组之后都有一个链表，该链表中存着哈希表的插入元素。因此，可以得到数据结构为：typedef struct LNode

{

ElemType data; //节点的数据域，存放要插入节点

struct LNode *next; //链接指针域

}*LNODE,LNode;//哈希表的表头后带链表结构

typedef struct HashNode

{

ElemType HashData;//头节点，存放该表头号

ElemType count; //存放该表头连接的节点数

LNode *first; //链接的第一个指针域

}*HN,HashNode;//哈希表的主体结构

核心算法：1.因为哈希表和图的邻接表创建十分相似，故十分简单，只用把数组元素按插入顺序依次插入即可，只要注意关键字的插入只能才出现一次就可以了。具体程序如下：

void CreateHash(HashNode hash[],int a[],int n,int m)

{//a[]为要插入的节点组，m为哈希表长度，n为数组长度

int i,j;

LNode *p,*q;//链表指针

int flag=0;//标志是否是第一次出现该关键字

for(j=0;j

{

hash[j].HashData = j%m;//标记表头

hash[j].first = 0; //初始化为空

hash[j].count = 0; //计数器清零

}

for(i=0;i

{

int k;

k = a[i]%m; //对a[i]取模

flag=0;

for(j=0;j

{//若模满足待插入条件则插入

for(q=hash[j].first;q;q=q->next)

{

if(q->data==a[i])

{

flag=1; //若出现过则标记

}

}//end for

if(k==hash[j].HashData&&!flag)

{

p=(LNode *)malloc(sizeof(LNode));

p->data=a[i];

if(!hash[j].count)

{

hash[j].first=p;//头节点链接

}

else

{//找到表尾

for(q=hash[j].first;q->next;q=q->next)

;

q->next=p;//链接

}

p->next=NULL;//置空

hash[j].count++;//计数器加一

}//end if

}//end for

}//end for

}

2.至于查找和输出哈希表就十分简单了，查找到了就输出成功，否则为失败。只要按照hash数组来遍历即可。具体代码如下：

//打印哈希表

void PrintHash(HashNode hash[],int m)

{

int i;

LNode *p;//操作指针

for(i=0;i

{

printf("链表%d有%d个元素,分别为：",i,hash[i].count);

for(p=hash[i].first;p;p=p->next)

{

printf(" %d ",p->data);//依次输出元素

}

printf("\n");//输出下一行

}

}

//查找关键字

void SearchKey(HashNode hash[],int m,int key)

{

int i;

int count;

int flag=0;//成败标志

LNode *p;

for(i=0;i

{

count=0;

for(p=hash[i].first;p;p=p->next)

{

count++;

if(p->data==key)

{

flag=1;//成功置一

printf("\n成功找到！\n");

printf("位于hash[%d]的第%d个位置\n",i,count);

}

}

}

if(!flag)

{

printf("\n查找失败！\n");

}

}

四．理论与测试

理论：根据哈希表的数据结构，可以构造哈希表，并且可以根据哈希表的结构输出哈希表。

测试：因为采取的是随机数，就省略了输入建表的过程，而查找哈希表的操作及终止条件都已明确。

截图如下：

五．附录（源代码）

#include "stdio.h"

#include "stdlib.h"

#include "time.h" //产生随机数

#define MAX_SIZE 100//哈希表表头的最大长度typedef int ElemType;

typedef struct LNode

{

ElemType data; //节点的数据域，存放要插入节点

struct LNode *next; //链接指针域

}*LNODE,LNode;//哈希表的表头后带链表结构

typedef struct HashNode

{

ElemType HashData;//头节点，存放该表头号

ElemType count; //存放该表头连接的节点数

LNode *first; //链接的第一个指针域

}*HN,HashNode;//哈希表的主体结构

void CreateHash(HashNode hash[],int a[],int n,int m)

{//a[]为要插入的节点组，m为哈希表长度，n为数组长度

int i,j;

LNode *p,*q;//链表指针

int flag=0;//标志是否是第一次出现该关键字

for(j=0;j

{

hash[j].HashData = j%m;//标记表头

hash[j].first = 0; //初始化为空

hash[j].count = 0; //计数器清零

}

for(i=0;i

{

int k;

k = a[i]%m; //对a[i]取模

flag=0;

for(j=0;j

{//若模满足待插入条件则插入

for(q=hash[j].first;q;q=q->next)

{

if(q->data==a[i])

{

flag=1; //若出现过则标记

}

}//end for

if(k==hash[j].HashData&&!flag)

{

p=(LNode *)malloc(sizeof(LNode));

p->data=a[i];

if(!hash[j].count)

{

hash[j].first=p;//头节点链接

}

else

{//找到表尾

for(q=hash[j].first;q->next;q=q->next)

;

q->next=p;//链接

}

p->next=NULL;//置空

hash[j].count++;//计数器加一

}//end if

}//end for

}//end for

}

//打印哈希表

void PrintHash(HashNode hash[],int m)

{

int i;

LNode *p;//操作指针

for(i=0;i

{

printf("链表%d有%d个元素,分别为：",i,hash[i].count);

for(p=hash[i].first;p;p=p->next)

{

printf(" %d ",p->data);//依次输出元素

}

printf("\n");//输出下一行

}

}

//查找关键字

void SearchKey(HashNode hash[],int m,int key)

{

int i;

int count;

int flag=0;//成败标志

LNode *p;

for(i=0;i

{

count=0;

for(p=hash[i].first;p;p=p->next)

{

count++;

if(p->data==key)

{

flag=1;//成功置一

printf("\n成功找到！\n");

printf("位于hash[%d]的第%d个位置\n",i,count);

}

}

}

if(!flag)

{

printf("\n查找失败！\n");

}

}

void MainMenu()

{

int m=16,n=40;

int key,i,j;

HashNode hash[MAX_SIZE];

srand(time(0));

int a[100];

//随机产生小于200的整数

for(i=0;i

{

a[i]=rand()%200;

}

//依次输出产生元素

printf("产生的关键字数组为：\n");

for(i=0;i

{

printf("%d ",a[i]);

j++;

if(j%10==0)

{

printf("\n");

}

}

//创建哈希表

CreateHash(hash,a,n,m);

printf("\n模为%d的哈希表为:\n",m);

PrintHash(hash,m);//打印哈希表

while(1)

{

printf("请输入关键字，关键字为200时退出：");

scanf("%d",&key);

SearchKey(hash,m,key);

if(key==200)//结束标志，因为200不存在

{

break;

}

}

}

int main()

{

MainMenu();

return 0;

}