数据结构课程设计--哈希表实验报告
课程设计试验报告-哈希表的设计与实现

数据结构课程设计题目哈希表的设计与实现作者院系信息工程学院专业信息管理与信息系统学号1514210117指导老师张慧答辩时间2016年12月18日目录数据结构课程设计01系统需求分析11.1用户需求分析21.2功能需求分析21.3数据需求分析21.4 小结32系统设计32.1设计内容及要求32.2总体设计思路32.3程序详细设计流程图42.31以姓名为关键字的Hash()函数流程图42.32添加结点信息流程图:52.33按姓名查找流程图:62.34按号码查找流程图62.35主程序流程图72.4详细设计编码92.41建立节点92.42对哈希函数的定义92.43哈希查找92.44主函数103系统测试113.1上机调试113.2调试结果与分析114总结155附录151系统需求分析在信息化时代的今天,计算机技术已经是发展到一个很可观的地步了,特别是面向窗口的操作系统的出现,使得程序设计更加的容易了。
在过去计算机内存容量小,CPU计算速度慢,关于程序设计中的数据结构也因此提出来很多的关于解决这方面的问题。
哈希表就是其中之一,哈希表是一个由关键字与值组成的特殊的一种数据结构。
它的出现主要是为了解决在结构中查找记录时需要进行一系列和关键字的比较,这一类查找方法是建立在“比较”的基础上的,在顺序等的查找中,查找的效率是依赖于查找过程中所比较的次数。
理想的情况是希望不经过任何的比较一次存取便能得到所查记录,那就必须在记录的存储位置和它的关键字之间建立一个确定的对应关系,使得每个关键字和结构中一个唯一的存储位置相对应。
因而在查找时只要根据这个对应关系找到给定的值的像。
若结构中存在关键字和该值相等的记录,则所要查找的数就必定就是这个所查找到的记录。
哈希函数是建立哈希表的一个重要的成员,它的构造方法分为以下几种:直接定址法、数字分析法、平方取中法、折叠法、除留余数法、随机数法。
本程序中主要用的是除余取留法,除留取余法主要是取关键字被某个不大于哈希表表长m的数p出后所得余数为哈希地址即:H(key)=key MOD p, p<=m,这是一种最简单,也是一种最常用的构造函数的方法,它不仅可以对关键字直接取模,也可在折叠、平方中等运算之后取模。
大数据结构课程设计--哈希表实验报告材料

福建工程学院课程设计课程:算法与数据结构题目:哈希表专业:网络工程班级:xxxxxx班座号:xxxxxxxxxxxx姓名:xxxxxxx2011年12 月31 日实验题目:哈希表一、要解决的问题针对同班同学信息设计一个通讯录,学生信息有姓名,学号,电话号码等。
以学生姓名为关键字设计哈希表,并完成相应的建表和查表程序。
基本要求:姓名以汉语拼音形式,待填入哈希表的人名约30个,自行设计哈希函数,用线性探测再散列法或链地址法处理冲突;在查找的过程中给出比较的次数。
完成按姓名查询的操作。
运行的环境:Microsoft Visual C++ 6.0二、算法基本思想描述设计一个哈希表(哈希表内的元素为自定义的结构体)用来存放待填入的30个人名,人名为中国姓名的汉语拼音形式,用除留余数法构造哈希函数,用线性探查法解决哈希冲突。
建立哈希表并且将其显示出来。
通过要查找的关键字用哈希函数计算出相应的地址来查找人名。
通过循环语句调用数组中保存的数据来显示哈希表。
三、设计1、数据结构的设计和说明(1)结构体的定义typedef struct //记录{NA name;NA xuehao;NA tel;}Record;录入信息结构体的定义,包含姓名,学号,电话号码。
typedef struct //哈希表{Record *elem[HASHSIZE]; //数据元素存储基址int count; //当前数据元素个数int size; //当前容量}HashTable;哈希表元素的定义,包含数据元素存储基址、数据元素个数、当前容量。
2、关键算法的设计(1)姓名的折叠处理long fold(NA s) //人名的折叠处理{char *p;long sum=0;NA ss;strcpy(ss,s); //复制字符串,不改变原字符串的大小写strupr(ss); //将字符串ss转换为大写形式p=ss;while(*p!='\0')sum+=*p++;printf("\nsum====================%d",sum);return sum;}(2)建立哈希表1、用除留余数法构建哈希函数2、用线性探测再散列法处理冲突int Hash1(NA str) //哈希函数{long n;int m;n=fold(str); //先将用户名进行折叠处理m=n%HASHSIZE; //折叠处理后的数,用除留余数法构造哈希函数return m; //并返回模值}Status collision(int p,int c) //冲突处理函数,采用二次探测再散列法解决冲突{int i,q;i=c/2+1;while(i<HASHSIZE){if(c%2==0){c++;q=(p+i*i)%HASHSIZE;if(q>=0) return q;else i=c/2+1;}else{q=(p-i*i)%HASHSIZE;c++;if(q>=0) return q;else i=c/2+1;}}return UNSUCCESS;}void benGetTime();void CreateHash1(HashTable* H,Record* a) //建表,以人的姓名为关键字,建立相应的散列表{ int i,p=-1,c,pp;system("cls"); //若哈希地址冲突,进行冲突处理benGetTime();for(i=0;i<NUM_BER;i++){c=0;p=Hash1(a[i].name);pp=p;while(H->elem[pp]!=NULL) {pp=collision(p,c);if(pp<0){printf("第%d记录无法解决冲突",i+1); //需要显示冲突次数时输出continue;} //无法解决冲突,跳入下一循环}H->elem[pp]=&(a[i]); //求得哈希地址,将信息存入H->count++;printf("第%d个记录冲突次数为%d。
数据结构课程设计--哈希表实验报告

福建工程学院课程设计课程:算法与数据结构题目:哈希表专业:网络工程班级:xxxxxx班座号:xxxxxxxxxxxx姓名:xxxxxxx2011年12 月31 日实验题目:哈希表一、要解决的问题针对同班同学信息设计一个通讯录,学生信息有姓名,学号,电话号码等。
以学生姓名为关键字设计哈希表,并完成相应的建表和查表程序。
基本要求:姓名以汉语拼音形式,待填入哈希表的人名约30个,自行设计哈希函数,用线性探测再散列法或链地址法处理冲突;在查找的过程中给出比较的次数。
完成按姓名查询的操作。
运行的环境:Microsoft Visual C++ 6.0二、算法基本思想描述设计一个哈希表(哈希表内的元素为自定义的结构体)用来存放待填入的30个人名,人名为中国姓名的汉语拼音形式,用除留余数法构造哈希函数,用线性探查法解决哈希冲突。
建立哈希表并且将其显示出来。
通过要查找的关键字用哈希函数计算出相应的地址来查找人名。
通过循环语句调用数组中保存的数据来显示哈希表。
三、设计1、数据结构的设计和说明(1)结构体的定义typedef struct //记录{NA name;NA xuehao;NA tel;}Record;录入信息结构体的定义,包含姓名,学号,电话号码。
typedef struct //哈希表{Record *elem[HASHSIZE]; //数据元素存储基址int count; //当前数据元素个数int size; //当前容量}HashTable;哈希表元素的定义,包含数据元素存储基址、数据元素个数、当前容量。
2、关键算法的设计(1)姓名的折叠处理long fold(NA s) //人名的折叠处理{char *p;long sum=0;NA ss;strcpy(ss,s); //复制字符串,不改变原字符串的大小写strupr(ss); //将字符串ss转换为大写形式p=ss;while(*p!='\0')sum+=*p++;printf("\nsum====================%d",sum);return sum;}(2)建立哈希表1、用除留余数法构建哈希函数2、用线性探测再散列法处理冲突int Hash1(NA str) //哈希函数{long n;int m;n=fold(str); //先将用户名进行折叠处理m=n%HASHSIZE; //折叠处理后的数,用除留余数法构造哈希函数return m; //并返回模值}Status collision(int p,int c) //冲突处理函数,采用二次探测再散列法解决冲突{int i,q;i=c/2+1;while(i<HASHSIZE){if(c%2==0){c++;q=(p+i*i)%HASHSIZE;if(q>=0) return q;else i=c/2+1;}else{q=(p-i*i)%HASHSIZE;c++;if(q>=0) return q;else i=c/2+1;}}return UNSUCCESS;}void benGetTime();}else printf("\n此人不存在,查找不成功!\n");benGetTime();}(4)显示哈希表void ShowInformation(Record* a) //显示输入的用户信息{int i;system("cls");for( i=0;i<NUM_BER;i++)printf("\n第%d个用户信息:\n 姓名:%s\n 学号:%s\n 电话号码:%s\n",i+1,a[i].name,a[i].xuehao,a[i].tel);}(5)主函数的设计void main(int argc, char* argv[]){Record a[MAXSIZE];int c,flag=1,i=0;HashTable *H;H=(HashTable*)malloc(LEN);for(i=0;i<HASHSIZE;i++){H->elem[i]=NULL;H->size=HASHSIZE;H->count=0;}while (1){ int num;printf("\n ");printf("\n 欢迎使用同学通讯录录入查找系统");printf("\n 哈希表的设计与实现");printf("\n 【1】. 添加用户信息");printf("\n 【2】. 读取所有用户信息");printf("\n 【3】. 以姓名建立哈希表(再哈希法解决冲突) ");printf("\n 【4】. 以电话号码建立哈希表(再哈希法解决冲突) ");printf("\n 【5】. 查找并显示给定用户名的记录");printf("\n 【6】. 查找并显示给定电话号码的记录");printf("\n 【7】. 清屏");printf("\n 【8】. 保存");printf("\n 【9】. 退出程序");printf("\n 温馨提示:");printf("\n Ⅰ.进行5操作前请先输出3 ");printf("\n Ⅱ.进行6操作前请先输出4 ");printf("\n");printf("请输入一个任务选项>>>");printf("\n");scanf("%d",&num);switch(num){case 1:getin(a);break;case 2:ShowInformation(a);break;case 3:CreateHash1(H,a); /* 以姓名建立哈希表*/break;case 4:CreateHash2(H,a); /* 以电话号码建立哈希表*/break;case 5:c=0;SearchHash1(H,c);break;case 6:c=0;SearchHash2(H,c);break;case 7:Cls(a);break;case 8:Save();break;case 9:return 0;break;default:printf("你输错了,请重新输入!");printf("\n");}}system("pause");return 0;3、模块结构图及各模块的功能:四、源程序清单:#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include <windows.h>#define MAXSIZE 20 #define MAX_SIZE 20 #define HASHSIZE 53 #define SUCCESS 1#define UNSUCCESS -1#define LEN sizeof(HashTable)typedef int Status;typedef char NA[MAX_SIZE];typedef struct {NA name;NA xuehao;NA tel;}Record;typedef struct {Record *elem[HASHSIZE]; int count; int size; }HashTable;Status eq(NA x,NA y) {if(strcmp(x,y)==0)return SUCCESS;else return UNSUCCESS;}Status NUM_BER;void getin(Record* a) {int i;system("cls");printf("输入要添加的个数:\n");scanf("%d",&NUM_BER);for(i=0;i<NUM_BER;i++){printf("请输入第%d个记录的姓名:\n",i+1);scanf("%s",a[i].name);printf("请输入%d个记录的学号:\n",i+1);scanf("%s",a[i].xuehao);printf("请输入第%d个记录的电话号码:\n",i+1);scanf("%s",a[i].tel);}}void ShowInformation(Record* a){int i;system("cls");for( i=0;i<NUM_BER;i++)printf("\n第%d个用户信息:\n 姓名:%s\n 学号:%s\n 电话号码:%s\n",i+1,a[i].name,a[i].xuehao,a[i].tel);}void Cls(Record* a){printf("*");system("cls");}long fold(NA s){char *p;long sum=0;NA ss;strcpy(ss,s);strupr(ss);p=ss;while(*p!='\0')sum+=*p++;printf("\nsum====================%d",sum);return sum;}int Hash1(NA str){int m;n=fold(str);m=n%HASHSIZE;return m;}int Hash2(NA str){long n;int m;n = atoi(str);m=n%HASHSIZE;return m;}Status collision(int p,int c){int i,q;i=c/2+1;while(i<HASHSIZE){if(c%2==0){c++;q=(p+i*i)%HASHSIZE;if(q>=0) return q;else i=c/2+1;}else{q=(p-i*i)%HASHSIZE;c++;if(q>=0) return q;else i=c/2+1;}}return UNSUCCESS;}void benGetTime();void CreateHash1(HashTable* H,Record* a){ int i,p=-1,c,pp;system("cls"); benGetTime();for(i=0;i<NUM_BER;i++){p=Hash1(a[i].name);pp=p;while(H->elem[pp]!=NULL) {pp=collision(p,c);if(pp<0){printf("第%d记录无法解决冲突",i+1);continue;}}H->elem[pp]=&(a[i]);H->count++;printf("第%d个记录冲突次数为%d。
数据结构哈希表的实验报告

课程实习报告一、需求分析:1.本程序来自于图书馆靠书名来检索想要查找的书问题。
2.本程序要求:(1)根据输入建立图书名称表,采用创建散列表实现。
(2)建散列表后,如果想要查找的数据在散列表中输出yes否则输出no。
二、哈希表简介结构中存在关键字和K相等的记录,则必定存储在f(K)的位置上。
由此,不需比较便可直接取得所查记录。
这个对应关系f称为散列函数(Hash function),按这个思想建立的表为散列表。
* 对不同的关键字可能得到同一散列地址,即key1≠key2,而f(key1)=f(key2),这种现象称冲突。
具有相同函数值的关键字对该散列函数来说称做同义词。
* 综上所述,根据散列函数H(key)和处理冲突的方法将一组关键字映象到一个有限的连续的地址集(区间)上,并以关键字在地址集中的“象”,作为这条记录在表中的存储位置,这种表便称为散列表,这一映象过程称为散列造表或散列,所得的存储位置称散列地址。
这个现象也叫散列桶,在散列桶中,只能通过顺序的方式来查找,一般只需要查找三次就可以找到。
科学家计算过,当负载因子(load factor)不超过75%,查找效率最高。
* 若对于关键字集合中的任一个关键字,经散列函数映象到地址集合中任何一个地址的概率是相等的,则称此类散列函数为均匀散列函数(Uniform Hash function),这就是使关键字经过散列函数得到一个“随机的地址”,从而减少冲突。
程序设计流程程序思想(一)哈希函数unsigned int hash_BKDE(char *str)生成映射地址,成为散列表的编号。
(二)哈希表HashTable::HashTable()通过数组储存元素(三)插入函数void HashTable::insert(char*c)插入字符串,先计算要插入字符串生成的映射地址,然后在相应的地址插入,如果没有空位查找空位插入。
(四)查找函数bool HashTable::find(char*c)进行查找,先计算要生成字符串的地址,再到散列表中进行查找比较。
《数据结构》课程设计-哈希表设计

目录课程设计任务书 01.问题描述 (2)1.1问题描述 (2)1.2基本要求 (2)1.3测试数据 (2)2.实现分析 (2)3.程序设计 (3)3.1存储结构设计 (3)3.2主要算法设计 (3)3.2.1程序主要函数原型及功能 (3)3.2.2各函数的实现 (4)3.2.3函数模块 (8)3.2.4程序流程图 (8)4.调试报告 (10)4.1调试中的问题 (10)4.2对设计和编码的讨论和分析 (10)5. 程序运行结果 (10)6.经验和体会 (12)6.1感受和体会 (12)6.2对算法改进的想法 (14)7.哈希表和源程序 (14)7.1哈希表 (14)7.2源程序 (15)本科生课程设计成绩评定表 (19)课程设计任务书学生姓名:专业班级:班指导教师:工作单位:计算机科学系题目: 哈希表设计初始条件:针对某个集体(比如你所在的班级)中的“人名”设计一个哈希表,使得平均查找长度不超过R,完成相应的建表和查表程序。
假设人名为中国人姓名的汉语拼音形式。
待填入哈希表的人名共有30个,取平均查找长度的上限为2。
哈希函数用除留余数法构造,用伪随机探测再散列发处理冲突。
测试用例见题集p166。
要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)课程设计报告按学校规定格式用A4纸打印(书写),并应包含如下内容:1、问题描述简述题目要解决的问题是什么。
2、设计存储结构设计、主要算法设计(用类C语言或用框图描述)、测试用例设计;3、调试报告调试过程中遇到的问题是如何解决的;对设计和编码的讨论和分析。
4、经验和体会(包括对算法改进的设想)5、附源程序清单和运行结果。
源程序要加注释。
如果题目规定了测试数据,则运行结果要包含这些测试数据和运行输出,6、设计报告、程序不得相互抄袭和拷贝;若有雷同,则所有雷同者成绩均为0分。
时间安排:1、第19周完成。
2、7月1 日14:00到计算中心检查程序、交课程设计报告、源程序(CD盘)。
课程设计报告-哈希表

(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!) 数据结构课程设计(哈希表的设计)院系专业班级学生姓名学号课程设计日期:2011年6月26日至2011年7 月7 日目录一、问题描述 (3)二、需求分析1、基本要求 (3)2、测试数据 (3)三、概要设计 (3)四、详细设计 (4)五、测试分析 (11)六、课程设计总结 (13)七、附录(源代码) (14)一、问题描述针对自己班级体中的“人名”设计一个哈希表,使得平均查找长度不超过R,完成相应的建表和查表程序。
二、需求分析基本要求:假设人名为中国姓名的汉语拼音模式。
待填入哈希表的人名共有30个,取平均查找长度的上限为2。
哈希函数用除留余数法构造,用链表法处理冲突。
测试数据:输入30个人的姓名拼音,即30个字符串,然后用除留余数法构建哈希表并用链表法处理冲突,最后将结果输出,程序自动计算查找长度的总数和平均查找长度,然后用户可以根据需求进行查找操作。
三、概要设计四、详细设计头文件#include <stdio. 30 *哈希表长度*int sum=0,k=0;typedef struct Node*哈希表结构体*{char key_code[10];*哈希表地址*struct Node *next;}Node;typedef struct mode;}void Hash_Init(HashTable str[0]+str[1]+str[2]; }int Hash_Insert(HashTable 1;}Node* Hash_Search(HashTable NULL;} else if( p;}p = p->next;sum++;}}return NULL;}int Hash_Create(HashTable ");return 1;}int ;i++){printf("%4d",i);printf("%4d",");}return count2;}void Hash_Link()*链表法构造函数*{int key;int i;Node *node;HashTable ",k); *查找总长度*printf("ASL=%d8\n",k); *平均查找长度*printf("请输入要查找的数据:");*输入查找的姓名*scanf("%s",&key);node = Hash_Search(",sum);if(node != NULL)printf("查找成功!");elseprintf("查找不成功!");}void -1;di++){address=((data%P)+di)%;if(status[address]==0){;}int 1;else{for(di=1;di<=-1;di++)*哈希表中元素与查找元素不相等,查找下一元素* {address=((key%P)+di)%;if( di+1;break;}}}if(di>=)return 0;}int main()*主函数*{printf("\t\t\t************************\n");printf("\t\t\t 哈希表设计\n");printf("\n");printf("\t\t\t************************\n");printf("\n");Hash_Link();}五、测试分析测试数据:随机输入的30个人的姓名拼音测试过程:输入30个人的姓名拼音,观察输出结果,并进行查找操作测试结果:主界面:哈希表:六、课程设计总结这次数据结构课程设计持续了两周,在这两周中付出了很多,同样也得到了很多。
哈希表实验报告

数据结构实验报告四——哈希表查找名字(字符串)实验题目:哈希表查找名字(字符串)实验目标:输入一组名字(至少50个),将其保存并利用哈希表查找。
输出哈希查找冲突次数,哈希表负载因子、查找命中率。
数据结构:哈希表和数组(二维)。
二维数组用于静态顺序存储名字(字符串),哈希表采用开放定址法,用于存储名字(字符串)对应的关键字并实现对名字(字符串)的查找。
需要的操作有:1.关键字求取(主函数中两次出现,未单独编为函数)关键字key=abs(字符串首位ASCII码值-第二位ASCII码值+第([]+1)位ASCII码值-最后一位ASCII码值-倒数第二位ASCII码值)*字符串长度(abs为求整数绝对值的函数)。
2.处理关键字的哈希函数(Hash)利用平方取中法求关键值key在哈希表中的位置。
公式add=(key*key)%1000/LENGTH(add 为key在哈希表中的地址)。
int Hash(int key){return((key*key)/1000%LENGTH);}3.处理哈希表中冲突的函数(Collision)利用线性探测再散列处理冲突,利用全局变量count统计冲突次数。
int Collision(int key,int Hashtable[]){int i;for(i=1;i<=LENGTH;i++){if(Hashtable[(Hash(key)+i)%LENGTH]==-1)return((Hash(key)+i)%LENGTH);count++;}}4.哈希表初始化(InitHash)void InitHash(int Hashtable[]){int i;for(i=0;i<LENGTH;i++)Hashtable[i]=-1;}5.向哈希表中插入关键字(InsertHash)void InsertHash(int key,int Hashtable[]){int add;if(Hashtable[add]==-1)Hashtable[add]=key;else{add=Collision(key,Hashtable);Hashtable[add]=key;}}6.查找关键字在哈希表中的存储位置(SearchHash)int SearchHash(int key,int Hashtable[]){int add;add=Hash(key);if(Hashtable[add]==key)return add;while(Hashtable[add]!=key&&Hashtable[add]!=-1)add=Collision(key,Hashtable);return add;}7.输出哈希表(PrintHash)(帮助调试用)void PrintHash(int Hashtable[]){int i;for(i=0;i<LENGTH;i++)if(Hashtable[i]!=-1)printf("%3d:%d\n",i+1,Hashtable[i]);}8.求字符串长度(strlen)(函数库<string.h>包含)以及求整数的绝对值(abs)(函数库<math.h>包含)算法设计:1建立长度为LENGTH的哈希表Hash(LENGTH具体值由宏定义决定)。
哈希表实验报告

实习报告题目:设计一个哈希表,完成相应的建表和查表程序一、班级:1503013 姓名:李睿元学号:完成日期:需求分析1. 假设人名为中国人名的汉语拼音形式;2. 待填入哈希表的姓名共有30个,去平均查找长度的上限为2;3. 哈希函数用除留余数法构造,用伪随机探测再散列法处理冲突;4. 取读者周围较熟悉的30个人的姓名。
二、概要设计1. 抽象数据类型的定义:(1)人名数据表:typedef struct Node{char name[20];int key;}Node,NodeList[MAX];(2)哈希表:typedef struct hashtable{char* name;int key;int conflict_time;}HashTable[hashlen];(3)变量:#define P 61主要函数的实现:(1)哈希函数:int Hash(int key)(2)关键字获得:int GetKey(char str[])(3)文件流中读取姓名:void GetName(NodeList &L,int i,FILE* fp)(4)哈希表的初始化:void InitialHashTable(HashTable &ht)(5)伪随机探测序列的生成:void CreatConfilctArray(int n[])(6)哈希表的生成:void CreatHashTable(HashTable &ht,NodeList L,int* n)(7)哈希表的查询:void SearchHashTable(HashTable ht,int* n,char get_name[])三、详细设计#include <>#include <>#include <>#define P 61ame);L[i].key=GetKey(L[i].name); */fscanf(fp,"%s",L[i].name);L[i].key=GetKey(L[i].name);onflict_time=0;ht[n].name=NULL;ht[n].key=0;n++;}}void CreatConfilctArray(int n[]){ey);if(ht[t].conflict_time==0){ht[t].name=L[i].name;ht[t].conflict_time++;ht[t].key=L[i].key;printf("姓名:%s key值:%d 表内存储位置:%d\n",L[i].name,L[i].key,t);}else{int m=0;int d=(t+n[m])%hashlen;while(ht[d].conflict_time!=0){ht[d].conflict_time++;m++;d=(t+n[m])%hashlen;}ht[d].name=L[i].name;ht[d].conflict_time++;ht[d].key=L[i].key;printf("姓名:%s key值:%d 表内存储位置:%d\n",L[i].name,L[i].key,d);}i++;}}void SearchHashTable(HashTable ht,int* n,char get_name[]){onflict_time==0&&ht[h].key!=k){printf("表中未找到无此人!\n");break;}else if(ht[h].key==k){printf("已找到%s,表内存储位置:%d\n",get_name,h);break;}else{p++;h=n[p];}*/if(ht[h].name==NULL){printf("表中未找到无此人!\n");break;}else if(strcmp(ht[h].name,get_name)==0){printf("已找到%s,表内存储位置:%d,查找次数:%d\n",get_name,h,s_time);break;}else{p++;h=(t+n[p])%hashlen;s_time++;}}}int main(){哈希表可以在理想情况下不经过任何比较,一次存取就能得到所查记录;2. 除留余数法对于p的选择很重要,经过分析后的选择是p为小于等于m的最大素数,最终选择了61;3. 伪随机探测再散列相较于线性探测再散列或二次探测再散能有效的防止二次堆积。
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福建工程学院课程设计课程:算法与数据结构题目:哈希表专业:网络工程班级:xxxxxx班座号:xxxxxxxxxxxx姓名:xxxxxxx2011年12 月31 日实验题目:哈希表一、要解决的问题针对同班同学信息设计一个通讯录,学生信息有姓名,学号,电话号码等。
以学生姓名为关键字设计哈希表,并完成相应的建表和查表程序。
基本要求:姓名以汉语拼音形式,待填入哈希表的人名约30个,自行设计哈希函数,用线性探测再散列法或链地址法处理冲突;在查找的过程中给出比较的次数。
完成按姓名查询的操作。
运行的环境:Microsoft Visual C++ 6.0二、算法基本思想描述设计一个哈希表(哈希表内的元素为自定义的结构体)用来存放待填入的30个人名,人名为中国姓名的汉语拼音形式,用除留余数法构造哈希函数,用线性探查法解决哈希冲突。
建立哈希表并且将其显示出来。
通过要查找的关键字用哈希函数计算出相应的地址来查找人名。
通过循环语句调用数组中保存的数据来显示哈希表。
三、设计1、数据结构的设计和说明(1)结构体的定义typedef struct //记录{NA name;NA xuehao;NA tel;}Record;{Record *elem[HASHSIZE]; //数据元素存储基址int count; //当前数据元素个数int size; //当前容量}HashTable;哈希表元素的定义,包含数据元素存储基址、数据元素个数、当前容量。
2、关键算法的设计(1)姓名的折叠处理long fold(NA s) //人名的折叠处理{char *p;long sum=0;NA ss;strcpy(ss,s); //复制字符串,不改变原字符串的大小写strupr(ss); //将字符串ss转换为大写形式p=ss;while(*p!='\0')sum+=*p++;printf("\nsum====================%d",sum);return sum;}(2)建立哈希表1、用除留余数法构建哈希函数2、用线性探测再散列法处理冲突int Hash1(NA str) //哈希函数{long n;int m;n=fold(str); //先将用户名进行折叠处理m=n%HASHSIZE; //折叠处理后的数,用除留余数法构造哈希函数return m; //并返回模值}Status collision(int p,int c) //冲突处理函数,采用二次探测再散列法解决冲突{int i,q;i=c/2+1;while(i<HASHSIZE){if(c%2==0){c++;q=(p+i*i)%HASHSIZE;if(q>=0) return q;else i=c/2+1;}else{q=(p-i*i)%HASHSIZE;c++;}}return UNSUCCESS;}void benGetTime();void CreateHash1(HashTable* H,Record* a) //建表,以人的姓名为关键字,建立相应的散列表{ int i,p=-1,c,pp;system("cls"); //若哈希地址冲突,进行冲突处理benGetTime();for(i=0;i<NUM_BER;i++){c=0;p=Hash1(a[i].name);pp=p;while(H->elem[pp]!=NULL) {pp=collision(p,c);if(pp<0){printf("第%d记录无法解决冲突",i+1); //需要显示冲突次数时输出continue;} //无法解决冲突,跳入下一循环}H->elem[pp]=&(a[i]); //求得哈希地址,将信息存入H->count++;printf("第%d个记录冲突次数为%d。
\n",i+1,c); //需要显示冲突次数时输出}printf("\n建表完成!\n此哈希表容量为%d,当前表内存储的记录个数为%d.\n",HASHSIZE,H->count);benGetTime();}(3)查找哈希表void SearchHash1(HashTable* H,int c) //在通讯录里查找姓名关键字,若查找成功,显示信息{int p,pp;NA str;system("cls"); //c用来记录冲突次数,查找成功时显示冲突次数benGetTime();printf("\n请输入要查找记录的姓名:\n");scanf("%s",str);p=Hash1(str);pp=p;while((H->elem[pp]!=NULL)&&(eq(str,H->elem[pp]->name)==-1))pp=collision(p,c);if(H->elem[pp]!=NULL&&eq(str,H->elem[pp]->name)==1){printf("\n查找成功!\n查找过程冲突次数为%d.以下是您需要要查找的信息:\n\n",c);printf("姓名:%s\n学号:%s\n电话号码:%s\n",H->elem[pp]->name,H->elem[pp]->xuehao,H->elem[pp]->tel);}else printf("\n此人不存在,查找不成功!\n");benGetTime();}(4)显示哈希表system("cls");for( i=0;i<NUM_BER;i++)printf("\n第%d个用户信息:\n 姓名:%s\n 学号:%s\n 电话号码:%s\n",i+1,a[i].name,a[i].xuehao,a[i].tel); }(5)主函数的设计void main(int argc, char* argv[]){Record a[MAXSIZE];int c,flag=1,i=0;HashTable *H;H=(HashTable*)malloc(LEN);for(i=0;i<HASHSIZE;i++){H->elem[i]=NULL;H->size=HASHSIZE;H->count=0;}while (1){ int num;printf("\n ");printf("\n 欢迎使用同学通讯录录入查找系统");printf("\n 哈希表的设计与实现");printf("\n 【1】. 添加用户信息");printf("\n 【2】. 读取所有用户信息");printf("\n 【3】. 以姓名建立哈希表(再哈希法解决冲突) ");printf("\n 【4】. 以电话号码建立哈希表(再哈希法解决冲突) ");printf("\n 【5】. 查找并显示给定用户名的记录");printf("\n 【6】. 查找并显示给定电话号码的记录");printf("\n 【7】. 清屏");printf("\n 【8】. 保存");printf("\n 【9】. 退出程序");printf("\n 温馨提示:");printf("\n Ⅰ.进行5操作前请先输出3 ");printf("\n Ⅱ.进行6操作前请先输出4 ");printf("\n");printf("请输入一个任务选项>>>");printf("\n");scanf("%d",&num);switch(num){case 1:getin(a);break;case 2:ShowInformation(a);break;case 3:CreateHash1(H,a); /* 以姓名建立哈希表*/break;break;case 5:c=0;SearchHash1(H,c);break;case 6:c=0;SearchHash2(H,c);break;case 7:Cls(a);break;case 8:Save();break;case 9:return 0;break;default:printf("你输错了,请重新输入!");printf("\n");}}system("pause");return 0;}3、模块结构图及各模块的功能:四、源程序清单:#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include <windows.h>#define MAXSIZE 20#define MAX_SIZE 20#define HASHSIZE 53#define SUCCESS 1#define UNSUCCESS -1#define LEN sizeof(HashTable)typedef int Status;typedef char NA[MAX_SIZE];typedef struct{NA name;NA xuehao;typedef struct{Record *elem[HASHSIZE];int count;int size;}HashTable;Status eq(NA x,NA y){if(strcmp(x,y)==0)return SUCCESS;else return UNSUCCESS;}Status NUM_BER;void getin(Record* a){int i;system("cls");printf("输入要添加的个数:\n");scanf("%d",&NUM_BER);for(i=0;i<NUM_BER;i++){printf("请输入第%d个记录的姓名:\n",i+1);scanf("%s",a[i].name);printf("请输入%d个记录的学号:\n",i+1);scanf("%s",a[i].xuehao);printf("请输入第%d个记录的电话号码:\n",i+1);scanf("%s",a[i].tel);}}void ShowInformation(Record* a){int i;system("cls");for( i=0;i<NUM_BER;i++)printf("\n第%d个用户信息:\n 姓名:%s\n 学号:%s\n 电话号码:%s\n",i+1,a[i].name,a[i].xuehao,a[i].tel);}void Cls(Record* a){printf("*");system("cls");}long fold(NA s){char *p;long sum=0;NA ss;strcpy(ss,s);strupr(ss);sum+=*p++;printf("\nsum====================%d",sum);return sum;}int Hash1(NA str){long n;int m;n=fold(str);m=n%HASHSIZE;return m;}int Hash2(NA str){long n;int m;n = atoi(str);m=n%HASHSIZE;return m;}Status collision(int p,int c){int i,q;i=c/2+1;while(i<HASHSIZE){if(c%2==0){c++;q=(p+i*i)%HASHSIZE;if(q>=0) return q;else i=c/2+1;}else{q=(p-i*i)%HASHSIZE;c++;if(q>=0) return q;else i=c/2+1;}}return UNSUCCESS;}void benGetTime();void CreateHash1(HashTable* H,Record* a){ int i,p=-1,c,pp;system("cls"); benGetTime();for(i=0;i<NUM_BER;i++){pp=p;while(H->elem[pp]!=NULL) {pp=collision(p,c);if(pp<0){printf("第%d记录无法解决冲突",i+1);continue;}}H->elem[pp]=&(a[i]);H->count++;printf("第%d个记录冲突次数为%d。