该程序实现的哈希表构造哈希函数的方法为除留余数法(
hashset的底层实现原理

文章标题:深入探讨HashSet的底层实现原理在计算机科学中,HashSet是一种常用的数据结构,它提供了快速的插入、删除和查找操作。
HashSet的核心思想是使用哈希函数将元素映射到一个数组中,以实现快速查找。
然而,HashSet的底层实现原理并不是那么简单,它涉及到哈希函数、哈希冲突解决、扩容与重哈希等复杂的算法和数据结构。
深入探讨HashSet的底层实现原理,需要从以下几个方面进行全面评估和探讨:1. 哈希函数的选择和设计在HashSet中,哈希函数是至关重要的,它决定了元素被映射到数组中的位置。
好的哈希函数应该能够尽可能地将元素均匀地分布到数组中,从而减少哈希冲突的发生。
常见的哈希函数设计包括直接定址法、除留余数法、数字分析法、折叠法等。
在文章中,我们将深入探讨不同哈希函数的适用场景和性能分析,并结合实际案例进行分析和比较。
2. 哈希冲突的解决方法在实际应用中,哈希函数可能会将不同的元素映射到相同的数组位置上,导致哈希冲突的发生。
如何解决哈希冲突是HashSet中一个重要的问题。
在文章中,我们将介绍常见的哈希冲突解决方法,包括链位置区域法(拉链法)、开放寻址法等,并详细分析它们的优缺点和适用场景。
3. 扩容与重哈希随着元素的不断插入,HashSet中的数组会逐渐填满,这时就需要进行扩容操作,以保证哈希表的性能。
在文章中,我们将深入探讨HashSet中扩容与重哈希的过程和原理,包括何时进行扩容、如何选择新的数组大小、如何重新计算哈希值等方面的内容。
在文章的总结部分,我们将回顾HashSet的底层实现原理,从哈希函数的选择和设计、哈希冲突的解决、扩容与重哈希等方面全面总结和归纳。
通过本文的阅读,读者将能够全面、深入和灵活地理解HashSet的底层实现原理,为在实际应用中更好地使用HashSet提供理论基础和实践指导。
个人观点和理解:作为一种常见的数据结构,HashSet在实际应用中具有重要的作用。
c语言哈希库函数

c语言哈希库函数一、概述哈希表是一种常见的数据结构,用于实现键值对的快速查找。
C语言中没有内置的哈希表库,但可以通过编写自己的哈希库函数来实现相同的功能。
本文将介绍如何编写一个基本的哈希库函数。
二、哈希函数哈希函数是将键映射到索引的算法。
它应该满足以下要求:1. 对于相同的键,始终返回相同的索引。
2. 对于不同的键,尽可能返回不同的索引。
3. 将键均匀地分布在索引范围内。
常用的哈希函数包括除留余数法、乘法散列法和SHA等。
下面是一个简单的除留余数法哈希函数:```unsigned int hash(char *key, int size) {unsigned int hashval = 0;for (int i = 0; key[i] != '\0'; i++) {hashval = key[i] + 31 * hashval;}return hashval % size;}```该函数将每个字符转换为ASCII码并加权求和,然后使用除留余数法将结果映射到索引范围内。
三、数据结构为了实现哈希表,我们需要定义一个包含以下成员变量的结构体:```typedef struct {char *key;void *value;} HashNode;typedef struct {int size;int count;HashNode **nodes;} HashTable;```其中,HashNode表示哈希表中的一个键值对,key为键,value为值。
HashTable包含三个成员变量:1. size:哈希表的大小。
2. count:哈希表中键值对的数量。
3. nodes:指向HashNode指针数组的指针。
四、初始化函数在使用哈希表之前,需要先创建一个空的HashTable对象。
下面是一个简单的初始化函数:```HashTable *hash_init(int size) {HashTable *table = malloc(sizeof(HashTable));table->size = size;table->count = 0;table->nodes = calloc(size, sizeof(HashNode *));return table;}```该函数分配内存并将成员变量初始化为初始值。
数据结构试题(含答案)讲解

数据结构试题一、单选题1、在数据结构的讨论中把数据结构从逻辑上分为(C )A 内部结构与外部结构B 静态结构与动态结构C 线性结构与非线性结构D 紧凑结构与非紧凑结构。
2、采用线性链表表示一个向量时,要求占用的存储空间地址(D )A 必须是连续的B 部分地址必须是连续的C 一定是不连续的D 可连续可不连续3、采用顺序搜索方法查找长度为n的顺序表时,搜索成功的平均搜索长度为( D )。
A nB n/2C (n-1)/2D (n+1)/24、在一个单链表中,若q结点是p结点的前驱结点,若在q与p之间插入结点s,则执行( D )。
A s→link = p→link;p→link = s;B p→link = s; s→link = q;C p→link = s→link;s→link = p;D q→link = s;s→link = p;5、如果想在4092个数据中只需要选择其中最小的5个,采用( C )方法最好。
A 起泡排序B 堆排序C 锦标赛排序D 快速排序6、设有两个串t和p,求p在t中首次出现的位置的运算叫做( B )。
A 求子串B 模式匹配C 串替换D 串连接7、在数组A中,每一个数组元素A[i][j]占用3个存储字,行下标i从1到8,列下标j从1到10。
所有数组元素相继存放于一个连续的存储空间中,则存放该数组至少需要的存储字数是( C )。
A 80B 100C 240D 2708、将一个递归算法改为对应的非递归算法时,通常需要使用( A )。
A 栈B 队列C 循环队列D 优先队列9、一个队列的进队列顺序是1, 2, 3, 4,则出队列顺序为( C )。
10、在循环队列中用数组A[0..m-1] 存放队列元素,其队头和队尾指针分别为front和rear,则当前队列中的元素个数是( D )。
A ( front - rear + 1) % mB ( rear - front + 1) % mC ( front - rear + m) % mD ( rear - front + m) % m11、一个数组元素a[i]与( A )的表示等价。
蜂考数据结构答案

蜂考数据结构答案1.什么是数据结构?数据结构是计算机存储、组织数据的方式。
数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。
结构包括逻辑结构和物理结构。
数据的逻辑结构包括4种(1)集合:数据元素之间除了有相同的数据类型再没有其他的关系(2)线性结构:数据元素之间是一对一的关系——线性表、栈、队列(3)树形结构:数据元素之间是一对多的关系(4)图状结构:数据元素之间是多对多的关系。
物理结构包括顺序存储结构和链式存储结构。
2.解释一下顺序存储与链式存储顺序存储结构是用一段连续的存储空间来存储数据元素,可以进行随机访问,访问效率较高。
链式存储结构是用任意的存储空间来存储数据元素,不可以进行随机访问,访问效率较低。
3.头指针和头结点的区别?头指针:是指向第一个节点存储位置的指针,具有标识作用,头指针是链表的必要元素,无论链表是否为空,头指针都存在。
头结点:是放在第一个元素节点之前,便于在第一个元素节点之前进行插入和删除的操作,头结点不是链表的必须元素,可有可无,头结点的数据域也可以不存储任何信息。
4.线性结构的特点(1)集合中必存在唯一的一个"第一个元素";(2)集合中必存在唯一的一个"最后的元素";(3)除最后元素之外,其它数据元素均有唯一的"后继";(4)除第一元素之外,其它数据元素均有唯一的"前驱"。
5.数组和链表的区别?从逻辑结构来看:数组的存储长度是固定的,它不能适应数据动态增减的情况。
链表能够动态分配存储空间以适应数据动态增减的情况,并且易于进行插入和删除操作。
从访问方式来看:数组在内存中是一片连续的存储空间,可以通过数组下标对数组进行随机访问,访问效率较高。
链表是链式存储结构,存储空间不是必须连续的,可以是任意的,访问必须从前往后依次进行,访问效率较数组来说比较低。
如果从第i个位置插入多个元素,对于数组来说每一次插入都需要往后移动元素,每一次的时间复杂度都是O(n),而单链表来说只需要在第一次寻找i的位置时时间复杂度为O(n),其余的插入和删除操作时间复杂度均为O(1),提高了插入和删除的效率。
【学习总结】哈希表:哈希函数构造;哈希表解决地址冲突的方法

【学习总结】哈希表:哈希函数构造;哈希表解决地址冲突的⽅法⼩结散列函数构造⽅法:1.直接定址法:H(key) = a*key + b2.除留余数法:H(key) = key % p(p为不⼤于散列表表长,但最接近或等于表长的质数p)3.数字分析法:选取r进制数数码分布较为均匀的若⼲位作为散列地址4.平⽅取中法:取关键字的平⽅值的中间⼏位作为散列地址5.折叠法:将关键字分割成位数相同的⼏部分,然后取这⼏部份的叠加和作为散列地址处理冲突的⽅法:1.开放定址法(闭哈希表):在冲突的哈希地址的基础上进⾏处理,得到新的地址值。
Hi = (H(key)+di) % m(m表⽰散列表表长,di为增量序列)1)线性探测法:dii=1,2,3,…,m-12)⼆次探测法:di=12,-12,22,-22,…,k2,-k2 ( k<=m/2 )冲突发⽣时,以原哈希地址为中⼼,在表的左右进⾏跳跃式探测,⽐较灵活。
3)伪随机数法:di=伪随机数序列。
具体实现时,应建⽴⼀个伪随机数发⽣器,(如i=(i+p) % m),并给定⼀个随机数做起点。
线性探测再散列的优点是:只要哈希表不满,就⼀定能找到⼀个不冲突的哈希地址,⽽⼆次探测再散列和伪随机探测再散列则不⼀定。
注:在开放定址的情形下,不能随便物理删除表中已有元素,若删除元素将会截断其他具有相同散列地址的元素的查找地址。
若想删除⼀个元素,给它做⼀个删除标记,进⾏逻辑删除。
2.链地址法、拉链法(开哈希表)将所有哈希地址为i的元素构成⼀个称为同义词链的单链表,并将单链表的头指针存在哈希表的第i个单元中,因⽽查找、插⼊和删除主要在同义词链中进⾏。
链地址法适⽤于经常进⾏插⼊和删除的情况。
3.再哈希法:同时构造多个不同的哈希函数,发⽣冲突时,使⽤其他哈希函数求值。
这种⽅法不易产⽣聚集,但增加了计算时间。
4.建⽴公共溢出区:将哈希表分为基本表和溢出表两部分,凡是和基本表发⽣冲突的元素,⼀律填⼊溢出表概述哈希法⼜称散列法、杂凑法以及关键字地址计算法等,相应的表称为哈希表。
耿国华数据结构附录A样卷习题答案及B卷习题答案

耿国华数据结构附录A样卷习题答案及B卷习题答案数据结构附录A 样卷⼀⼀、判断题:(10 分)正确在括号内打√,错误打×( ) 1.在单链表中,头结点是必不可少的。
()2.如果⼀个⼆叉树中没有度为1的结点,则必为满⼆叉树。
( ) 3. 循环链表的结点结构与单链表的结点结构完全相同,只是结点间的连接⽅式不同。
( ) 4. 顺序存储结构只能⽤来存放线性结构;链式存储结构只能⽤来存放⾮线性结构。
( ) 5. 在⼀个⼤根堆中,最⼩元素不⼀定在最后。
( ) 6. 在⼀个有向图中,所有顶点的⼊度之和等于所有顶点的出度之和。
()7. 在采⽤线性探测法处理冲突的散列表中,所有同义词在表中相邻。
()8. 内部排序是指排序过程在内存中进⾏的排序。
()9. 拓扑排序是指结点的值是有序排列。
( )10. AOE⽹所表⽰的⼯程⾄少所需的时间等于从源点到汇点的最长路径的长度。
⼆、选择题(30分, 每题1.5分)1.有⼀个含头结点的单链表,头指针为head, 则判断其是否为空的条件为:________________A. head=NIL B.head^.next=NIL C. head^.next=head D. head<>NIL或 A. head==NULL B. Head->next==NULL C. head->next==head D. Head!=NULL 2.⾮空的循环单链表head的尾指针p满⾜______________。
A. p^.next=NILB. p=NILC. p^.next=headD. p=head或A. p->next=NULLB. p==NULLC. P->next==headD. p ==head3.链表不具有的特点是。
A、可随机访问任⼀个元素B、插⼊删除不需要移动元素C、不必事先估计存储空间D、所需空间与线性表的长度成正⽐4.若某链表中最常⽤的操作是在最后⼀个结点之后插⼊⼀个结点和删除最后⼀个结点,则采⽤存储⽅式最节省运算时间。
哈希表除留余数法

哈希表也称为散列表,是一种通过关键码值映射到表中一个位置来访问记录的数据结构,可以加快查找的速度。
在哈希表中,除留余数法是一种常用的构造方法。
这种方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,其中p≤m。
这样可以将关键字映射到哈希表中某个位置,从而快速查找对应的记录。
如果不同关键字通过哈希函数映射到同一地址,则会产生冲突。
此时可以采用开放地址法中的线性探测再散列来处理。
第八章查找——精选推荐

查找一.选择题1.若查找每个元素的概率相等,则在长度为n 的顺序表上查找到表中任一元素的平均查找长度为_____________。
A. nB. n+1C. (n-1)/2D. (n+1)/2分析:本题主要考查顺序表的平均查长度的计算,在等概率下,ASLsucc=nP1+(n-1)P2+……+2Pn-1 +Pn=[n+(n-1)+ ……+1]/n = (n+1)/2,其中:Pi 为查找第i 个元素的概率。
所以答案为D。
2.折半查找的时间复杂度_____________。
A.O(n*n)B.O(n)C. O(nlog2n)D. O(log2n)分析:本题考查折半查找的基本思想和对应的判定树。
因为对n 个结点的线性表进行折半查找,对应的判定树的深度是 log2n +1,折半查找的过程就是走了一条从判定树的根到末端结点的路径,所以答案为D。
3.采用分块查找时,数据的组织方式为_____________。
A. 把数据分成若干块,每块内数据有序B. 把数据分成若干块,块内数据不必有序,但块间必须有序,每块内最大(或最小)的数据组成索引表C. 把数据分成若干块,每块内数据有序,每块内最大(或最小)的数据组成索引表D. 把数据分成若干块,每块(除最后一块外)中的数据个数相等分析:本题主要考查分块查找的数据组织方式特点。
在分块查找时,要求块间有序,块内或者有序或者无序。
这样,在查找记录所在的块时,可以采用折半查找。
所以答案为B。
4.二叉排序树的查找效率与二叉排序树的(1)有关,当(2)时,查找效率最低,其查找长度为n。
(1) A.高度B.结点的个数C.形状D.结点的位置(2) A.结点太多B.完全二叉树C.呈单叉树D.结点的结构太复杂分析:本题主要考查二叉排序树的查找效率与二叉排序树形存在一定的关系。
当二叉排序树的前 log2n 层是满二叉树时,其查找效率最高,其查找长度最大为 log2n +1;当二叉排序树呈单叉树时,其查找效率最低,其查找长度最大为n,此时相当于顺序查找。
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一、该程序实现的哈希表:构造哈希函数的方法为除留余数法(函数modhash),处理哈希冲突的方法为链地址法。
二、对哈希表的操作:插入(函数hash_table_insert)、移除(函数hash_table_remove)、
查找(函数hash_table_lookup)、整个哈希表的释放(函数hash_table_delete)、
整个哈希表的输出(函数hash_table_print)。
三、哈希表的最大长度可以由HASHMAXLEN设置(我设为1000)。
四、输入哈希表的名称拼音字符是长度为10—20(长度可由STR_MAX_LEN和STR_MIN_LEN)的小写字母组成。
这些名字字符串是我用函数rand_str随机产生的。
五、名称拼音字符(关键字)到关键字值的转换方法:先把名称的拼音字符转换对应的ASCII,累加后作为关键字值。
我是用函数str_to_key实现的。
六、异常情况包括:
1、在对哈希表进行插入操作时,若哈希表的实际长度超过了哈希表的最大长度,我就输出“out of hash table memory!”,然后直接跳出插入子函数,不进行插入操作。
2、在对哈希表进行插入操作时,若插入的元素在哈希表中已经存在,我就输出“******already exists !”,然后直接跳出插入子函数,不进行插入操作。
3、在对哈希表进行查找操作时,若查到则返回其地址,若没查到则返回空地址。
4、在对哈希表进行移除操作时,对同义词元素的删除,分为表头和表中两种情况处理。
七、开发平台:DEV-C++,用c语言实现。
在哈希表程序中我比较注重整个代码风格,希望能形成很好的代码风格!如果有什么可以改进的,希望老师能跟我说说!。