哈希表算法实现

哈希表算法实现

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环境：

主机:WINXP

开发环境:MINGW

说明:

本程序建立的哈希表示意图:

哈希函数为对哈希表长取余

源代码:

/**********************************************************************   哈希表算法实现*(c)copyright 2013,jdh*  All Right Reserved*文件名:main.c*程序员:jdh**********************************************************************/#include <stdio.h>#include <stdlib.h>/**********************************************************************宏定义**********************************************************************//**********************************************************************数据类型重定义**********************************************************************/#define uint8_t unsigned char#define uint16_t unsigned short#define uint32_t unsigned long/**********************************************************************哈希表长度**********************************************************************/#define HASH_TABLE_LEN100/**********************************************************************数据结构**********************************************************************///链表节点typedef struct _Link_Node  {      uint16_t id;uint16_t data;    struct _Link_Node *next;  }Link_Node,*Link_Node_Ptr; //哈希表头typedef struct _Hash_Header  {      struct _Link_Node *next;  }Hash_Header,*Hash_Header_Ptr;/**********************************************************************全局变量**********************************************************************///哈希表Hash_Header_Ptr Hash_Table[HASH_TABLE_LEN];/**********************************************************************函数**********************************************************************//**********************************************************************哈希表函数*说明:*1.用哈希函数生成id对应的哈希表中的位置输入:id返回:位置**********************************************************************/uint8_t hash_func(uint16_t id){uint8_t pos = 0;pos = id % HASH_TABLE_LEN;return pos;}/**********************************************************************初始化节点*返回:结点指针**********************************************************************/Link_Node_Ptr init_link_node(void){Link_Node_Ptr node;//申请节点node = (Link_Node_Ptr) malloc(sizeof(Link_Node));//初始化长度为0node->next = NULL;return node;}/**********************************************************************初始化哈希表头结点*返回哈希表头结点指针**********************************************************************/Hash_Header_Ptr init_hash_header_node(void){Hash_Header_Ptr node;//申请节点node = (Hash_Header_Ptr) malloc(sizeof(Hash_Header));//初始化长度为0node->next = NULL;return node;}/**********************************************************************哈希表初始化*说明:*1.初始化哈希表Hash_Table*2.哈希表长度最大不能超过256**********************************************************************/void init_hash_table(void){uint8_t i = 0;for (i = 0;i < HASH_TABLE_LEN;i++){Hash_Table[i] = init_hash_header_node();Hash_Table[i]->next = NULL;}}/**********************************************************************在哈希表增加节点*说明:*1.在哈希表的某个链表末增加数据输入:new_node:新节点**********************************************************************/void append_link_node(Link_Node_Ptr new_node){Link_Node_Ptr node;uint8_t pos = 0;//新节点下一个指向为空new_node->next = NULL;//用哈希函数获得位置pos = hash_func(new_node->id);//判断是否为空链表if (Hash_Table[pos]->next == NULL){//空链表Hash_Table[pos]->next = new_node;}else{//不是空链表//获取根节点node = Hash_Table[pos]->next;//遍历while (node->next != NULL){node = node->next;}//插入node->next = new_node;}}/**********************************************************************在哈希表查询节点*说明:*1.知道在哈希表某处的单链表中,并开始遍历.*2.返回的是查询节点的前一个节点指针.这么做是为了做删除操作.输入:pos:哈希表数组位置,从0开始计数     id:所需要查询节点的id     root:如果是根节点,则*root = 1,否则为0返回:所需查询的节点的前一个节点指针,如果是根节点则返回根节点,失败返回0**********************************************************************/Link_Node_Ptr search_link_node(uint16_t id,uint8_t *root){Link_Node_Ptr node;uint8_t pos = 0;//用哈希函数获得位置pos = hash_func(id);//获取根节点node = Hash_Table[pos]->next;//判断单链表是否存在if (node == NULL){return 0;}//判断是否是根节点if (node->id == id){//是根节点*root = 1;return node;}else{//不是根节点*root = 0;//遍历while (node->next != NULL){if (node->next->id == id){return node;}else{node = node->next;}}return 0;}}/**********************************************************************在哈希表删除节点*说明:*1.删除的不是当前节点,而是当前节点后的一个节点输入:node:删除此节点后面的一个节点     new_node:新节点**********************************************************************/void delete_link_node(Link_Node_Ptr node){Link_Node_Ptr delete_node;//重定向需要删除的前一个节点delete_node = node->next;node->next = delete_node->next;//删除节点free(delete_node);delete_node = NULL;}/**********************************************************************在哈希表删除根节点输入:node:根节点**********************************************************************/void delete_link_root_node(Link_Node_Ptr node){uint8_t pos = 0;//用哈希函数获得位置pos = hash_func(node->id);//哈希表头清空if (node != NULL){Hash_Table[pos]->next = node->next;//删除节点free(node);node = NULL;}}/**********************************************************************获得哈希表中所有节点数输入:node:根节点**********************************************************************/uint16_t get_node_num(void){Link_Node_Ptr node;uint16_t i = 0;uint16_t num = 0;//遍历for (i = 0;i < HASH_TABLE_LEN;i++){//获取根节点node = Hash_Table[i]->next;//遍历while (node != NULL){num++;node = node->next;}}return num;}/**********************************************************************从哈希表中获得对应序号的节点*参数:index:序号.从1开始,最大值为节点总数值*     root:如果是根节点,则*root = 1,否则为0返回:所需查询的节点的前一个节点指针,如果是根节点则返回根节点,失败返回0**********************************************************************/Link_Node_Ptr get_node_from_index(uint16_t index,uint8_t *root){       Link_Node_Ptr node;uint16_t i = 0;uint16_t num = 0;//遍历for (i = 0;i < HASH_TABLE_LEN;i++){//获取根节点node = Hash_Table[i]->next;//判断单链表是否存在if (node == NULL){continue;}//根节点num++;        if (num == index)        {            //是根节点            *root = 1;            return node;         }        //遍历while (node->next != NULL){num++;            if (num == index)            {                //不是根节点                *root = 0;                return node;             }node = node->next;}}        return 0;}/**********************************************************************删除hash表中所有节点**********************************************************************/void drop_hash(){Link_Node_Ptr node;uint16_t i = 0;Link_Node_Ptr node_next;//遍历for (i = 0;i < HASH_TABLE_LEN;i++){//获取根节点node = Hash_Table[i]->next;while (1){//判断单链表是否存在if (node == NULL){//不存在Hash_Table[i]->next = NULL;break;}//根节点下一个节点node_next = node->next;//删除根节点free(node);//重指定根节点node = node_next;}}}/**********************************************************************输出所有节点**********************************************************************/void printf_hash(){Link_Node_Ptr node;uint8_t root = 0;uint8_t i = 0;uint8_t num = 0;printf("-------------打印hash表-------------\n");num = get_node_num();for (i = 1;i <= num;i++){node = get_node_from_index(i,&root);if (node != 0){if (root){printf("根节点:节点号%d,id为%d\n",i,node->id);}else{printf("普通节点:节点号%d,id为%d\n",i,node->next->id);}}}}/**********************************************************************主函数*说明:实现对哈希表的新建,建立节点,查询及增加,删除节点的操作**********************************************************************/int main(){Link_Node_Ptr node;uint8_t temp = 0;uint8_t root = 0;uint8_t i = 0;init_hash_table();//插入数据id = 1,data = 2;node = init_link_node();node->id = 1;node->data = 2;append_link_node(node);//查询节点数printf("1节点数为%d\n",get_node_num());node = init_link_node();node->id = 100;node->data = 101;append_link_node(node);node = init_link_node();node->id = 1002;node->data = 1001;append_link_node(node);node = init_link_node();node->id = 10000;node->data = 10001;append_link_node(node);node = init_link_node();node->id = 1000;node->data = 10001;append_link_node(node);node = init_link_node();node->id = 2;node->data = 10001;append_link_node(node);//查询节点数printf("2节点数为%d\n",get_node_num());//查询id = 1000;node = search_link_node(100,&temp);if (node != 0){if (temp == 0){printf("删除普通节点:所需查询id的值为%d,数据为%d\n",node->next->id,node->next->data);//删除delete_link_node(node);}else{//根节点printf("删除根节点所需查询id的值为%d,数据为%d\n",node->id,node->data);//删除delete_link_root_node(node);}}else{printf("查询失败\n");}//查询id = 1000;node = search_link_node(1001,&temp);if (node != 0){if (temp == 0){printf("所需查询id的值为%d\n",node->next->data);}else{//根节点printf("所需查询id的值为%d\n",node->data);}}else{printf("查询失败\n");}//查询节点数printf("节点数为%d\n",get_node_num());printf_hash();getchar();return 0;}