数据结构实验十三

一、实验目的
1．掌握什么是哈希表和哈希函数。

2．掌握哈希表的构建和哈希查找。

二、实验环境
1．硬件：每个学生需配备计算机一台。

操作系统：DOS或Windows：
2．软件：DOS或Windows操作系统+Turbo C；
三、实验要求
1．设计一个哈希表。

哈希函数用除留余数法构造，用线性探测再散列处理冲突。

2．学生成绩报告单。

任给任一学生学号即可打印出该生的成绩报告单。

3．学生学号可以不按照顺序。

四、实验内容
1．在自己的U盘的“姓名+学号”文件夹中创建“实验13”，本次实验的所有程序和数据都要求存储到本文件夹中。

2．现在某个学院有20名同学，每个同学记录包括：班级、学号、姓名和语文、数学、外语等三门课程成绩（学号为了2位整数）。

3．以学号为主关键字，用除留余数法构造哈希函数（请先考虑除数P的选择原则是什么？），用线性探测再散列处理冲突构建哈希表。

4．输入任何一个学生学号，输出该学生的信息。

5．说明线性探测再散列处理的优缺点，用链地址法在实现。

五、代码如下
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<malloc.h>
#include<stdlib.h>
#define EQ(a,b) (a==b)
int hashsize[]={3,11,19,29,37};
//哈希表容量递增表，一个合适的素数序列,这里选择是三个元素，不做更多的纠缠int m;//m的选择必须是不大于表长的最大素数
//数据元素定义
typedef struct {
int number;
char Class[10];
char name[10];
int chinese;
int math;
int english;
}student;
//哈希表
typedef struct{
student *elem; //数据元素存储基址，动态分配数组
int count; //当前数据元素的个数
int sizeindx; //当前的容量
}hashtable;
//hash函数
unsigned Hash(int k){
return k%m; //除留余数法，除以的是一个不大于表长最大素数
}
//增量序列函数
int d(int i){
return i;//线性探测再散列
}
//冲突处理方法
void ylx_collision(int k,int *p,int i){ *p=(Hash(k)+d(i))%m;
}
//初始化函数
void ylx_InitHashTabke(hashtable * H){
int i;
H->count=0;
H->sizeindx=0;
m=hashsize[0];
H->elem=(student*)malloc(m*sizeof (student)); //分配内存
if(!H->elem)
exit(0);
for(i=0;i<m;i++)
H->elem[i].number=0;//表示还未开始添加数据
}
//查找函数
int ylx_search(hashtable h,int num,int *p,int *c){
//在开放的哈希表中查找关键字为num 的元素，假如成功，以p指示待查的数据元素
//在表中的位置，并且返回状态，否则以p指示插入的位置，c记录冲突的位置，以供插入的时候参考
*p=Hash(num);//求出哈希地址
while(h.elem[*p].number!=0&&!EQ(n um,h.elem[*p].number)){//该位置有记录，并且不等于等待查数据
(*c)++;//冲突加一
if(*c<m){
ylx_collision(num,p,*c);//求下一个探查地址
}else break;
}
if(EQ(num,h.elem[*p].number))
return 1;
else return 0;
}
//对函数需要声明，下面需要用到
void ylx_recreateHashTable(hashtable * h);
//插入函数，查找不成功，就插入元素到哈希表中，假如冲突过大，则重新建立哈希表int ylx_InsertHash(hashtable *h,student e){
int p,c=0;
if(ylx_search(*h,e.number,&p,&c)) {
return -1;
}
else
if(c<hashsize[h->sizeindx]/2){
h->elem[p]=e;
++h->count;
return 1;
}
else {//还未找到，但是冲突已经过大了
ylx_recreateHashTable(h);//重建
return 0;
} }
//重建哈希表函数
void ylx_recreateHashTable(hashtable * h){
int i,count=h->count;
student * p,*elem=(student*)malloc(count*sizeof (student));
//动态生成存放哈希表的原有数据的
存储空间
p=elem;
for(i=0;i<m;i++){
if((h->elem+i)->number!=0)
*p++=*(h->elem+i);
}
h->count=0;
h->sizeindx++;
m=hashsize[h->sizeindx];
h->elem=(student*)realloc(h->elem
,m*sizeof(student));//以新的存储容量
存储表
//还未填写记录的标志
for(i=0;i<m;i++)
h->elem[i].number=0;
//将原有的数据重新填写进去
for(p=elem;p<elem+count;p++)
ylx_InsertHash(h,*p);
free(elem);//释放空间
}
///按照哈希地址遍历哈希表
void ylx_traversehash(hashtable h){ int i;
printf("哈希地址：
0~~~~~~~%d\n",m-1);
for(i=0;i<m;i++){
if(h.elem[i].number!=0){
printf("学号：%d 班级：%s 姓名：%s 语文：%d 数学：%d 英语:%d ",h.elem[i].number,h.elem[i].Class,h. elem[i].name,h.elem[i].chinese,h.elem [i].math,h.elem[i].english);
}
}
}
void main(){
printf("开始输入数据：\n");
printf("请输入您所需要的数据的个数：\n");
int n;
scanf("%d",&n);
hashtable h;
ylx_InitHashTabke(&h);
for(int i=0;i<n;i++){
student ss;
printf("请输入插入的记录的学号，班级，姓名，语文成绩，数学成绩，和英语成绩\n");
scanf("%d%s%s%d%d%d",&ss.number,s s.Class,,&ss.chinese,&ss.math, &ss.english);
ylx_InsertHash(&h,ss);
}
ylx_traversehash(h);
}
六、运行结果截图
七、实验总结与体会
本次实验需要我们理解哈希函数和哈希表，掌握各种哈希函数和冲突解决办法，还需要我们掌握什么是哈希表和哈希函数，掌握哈希表的构建和哈希查找。