数据结构C语言版 哈希表/* 数据结构C语言版 哈希表 P259 编译环境：Dev-C++ 4.9.9.2 */#include <stdio.h>#include <malloc.h>#define NULLKEY 0 // 0为无记录标志 #define N 10 // 数据元素个数 typedef int KeyType;// 设关键字域为整型 typedef struct{ KeyType key; int ord;}ElemType; // 数据元素类型 // 开放定址哈希表的存储结构 int hashsize[]={11,19,29,37}; // 哈希表容量递增表，一个合适的素数序列 int m=0; // 哈希表表长，全局变量 typedef struct{ ElemType *elem; // 数据元素存储基址，动态分配数组 int count; // 当前数据元素个数 int sizeindex; // hashsize[sizeindex]为当前容量 }HashTable;#define SUCCESS 1#define UNSUCCESS 0#define DUPLICATE -1// 构造一个空的哈希表int InitHashTable(HashTable *H){ int i; (*H).count=0; // 当前元素个数为0 (*H).sizeindex=0; // 初始存储容量为hashsize[0] m=hashsize[0]; (*H).elem=(ElemType*)malloc(m*sizeof(ElemType)); if(!(*H).elem) exit(0); // 存储分配失败 for(i=0;i<m;i++) (*H).elem[i].key=NULLKEY; // 未填记录的标志 return 1;}// 销毁哈希表Hvoid DestroyHashTable(HashTable *H){ free((*H).elem); (*H).elem=NULL; (*H).count=0; (*H).sizeindex=0;}// 一个简单的哈希函数(m为表长，全局变量)unsigned Hash(KeyType K){ return K%m;}// 开放定址法处理冲突void collision(int *p,int d) // 线性探测再散列 { *p=(*p+d)%m;}// 算法9.17 // 在开放定址哈希表H中查找关键码为K的元素,若查找成功,以p指示待查数据 // 元素在表中位置,并返回SUCCESS;否则,以p指示插入位置,并返回UNSUCCESS // c用以计冲突次数，其初值置零，供建表插入时参考。int SearchHash(HashTable H,KeyType K,int *p,int *c){ *p=Hash(K); // 求得哈希地址 while(H.elem[*p].key!=NULLKEY&&!(K == H.elem[*p].key)) { // 该位置中填有记录．并且关键字不相等 (*c)++; if(*c<m) collision(p,*c); // 求得下一探查地址p else break; } if (K == H.elem[*p].key) return SUCCESS; // 查找成功，p返回待查数据元素位置 else return UNSUCCESS; // 查找不成功(H.elem[p].key==NULLKEY)，p返回的是插入位置 }int InsertHash(HashTable *,ElemType); // 对函数的声明 // 重建哈希表void RecreateHashTable(HashTable *H) // 重建哈希表 { int i,count=(*H).count; ElemType *p,*elem=(ElemType*)malloc(count*sizeof(ElemType)); p=elem; printf("重建哈希表\n"); for(i=0;i<m;i++) // 保存原有的数据到elem中 if(((*H).elem+i)->key!=NULLKEY) // 该单元有数据 *p++=*((*H).elem+i); (*H).count=0; (*H).sizeindex++; // 增大存储容量 m=hashsize[(*H).sizeindex]; p=(ElemType*)realloc((*H).elem,m*sizeof(ElemType)); if(!p) exit(0); // 存储分配失败 (*H).elem=p; for(i=0;i<m;i++) (*H).elem[i].key=NULLKEY; // 未填记录的标志(初始化) for(p=elem;p<elem+count;p++) // 将原有的数据按照新的表长插入到重建的哈希表中 InsertHash(H,*p);}// 算法9.18 // 查找不成功时插入数据元素e到开放定址哈希表H中，并返回1； // 若冲突次数过大，则重建哈希表。int InsertHash(HashTable *H,ElemType e){ int c,p; c=0; if(SearchHash(*H,e.key,&p,&c)) // 表中已有与e有相同关键字的元素 return DUPLICATE; else if(c<hashsize[(*H).sizeindex]/2) // 冲突次数c未达到上限,(c的阀值可调) { // 插入e (*H).elem[p]=e; ++(*H).count; return 1; } else RecreateHashTable(H); // 重建哈希表 return 0;}// 按哈希地址的顺序遍历哈希表void TraverseHash(HashTable H,void(*Vi)(int,ElemType)){ int i; printf("哈希地址0～%d\n",m-1); for(i=0;i<m;i++) if(H.elem[i].key!=NULLKEY) // 有数据 Vi(i,H.elem[i]);}// 在开放定址哈希表H中查找关键码为K的元素,若查找成功,以p指示待查数据 // 元素在表中位置,并返回SUCCESS;否则,返回UNSUCCESS int Find(HashTable H,KeyType K,int *p){ int c=0; *p=Hash(K); // 求得哈希地址 while(H.elem[*p].key!=NULLKEY&&!(K == H.elem[*p].key)) { // 该位置中填有记录．并且关键字不相等 c++; if(c<m) collision(p,c); // 求得下一探查地址p else return UNSUCCESS; // 查找不成功(H.elem[p].key==NULLKEY) } if (K == H.elem[*p].key) return SUCCESS; // 查找成功，p返回待查数据元素位置 else return UNSUCCESS; // 查找不成功(H.elem[p].key==NULLKEY) }void print(int p,ElemType r){ printf("address=%d (%d,%d)\n",p,r.key,r.ord);}int main(){ ElemType r[N] = { {17,1},{60,2},{29,3},{38,4},{1,5}, {2,6},{3,7},{4,8},{60,9},{13,10} }; HashTable h; int i, j, p; KeyType k; InitHashTable(&h); for(i=0;i<N-1;i++) { // 插入前N-1个记录 j=InsertHash(&h,r[i]); if(j==DUPLICATE) printf("表中已有关键字为%d的记录，无法再插入记录(%d,%d)\n", r[i].key,r[i].key,r[i].ord); } printf("按哈希地址的顺序遍历哈希表:\n"); TraverseHash(h,print); printf("请输入待查找记录的关键字: "); scanf("%d",&k); j=Find(h,k,&p); if(j==SUCCESS) print(p,h.elem[p]); else printf("没找到\n"); j=InsertHash(&h,r[i]); // 插入第N个记录 if(j==0) // 重建哈希表 j=InsertHash(&h,r[i]); // 重建哈希表后重新插入第N个记录 printf("按哈希地址的顺序遍历重建后的哈希表:\n"); TraverseHash(h,print); printf("请输入待查找记录的关键字: "); scanf("%d",&k); j=Find(h,k,&p); if(j==SUCCESS) print(p,h.elem[p]); else printf("没找到\n"); DestroyHashTable(&h); system("pause"); return 0; }/*输出效果：表中已有关键字为60的记录，无法再插入记录(60,9)按哈希地址的顺序遍历哈希表:哈希地址0～10address=1 (1,5)address=2 (2,6)address=3 (3,7)address=4 (4,8)address=5 (60,2)address=6 (17,1)address=7 (29,3)address=8 (38,4)请输入待查找记录的关键字: 17address=6 (17,1)重建哈希表按哈希地址的顺序遍历重建后的哈希表:哈希地址0～18address=0 (38,4)address=1 (1,5)address=2 (2,6)address=3 (3,7)address=4 (4,8)address=6 (60,2)address=10 (29,3)address=13 (13,10)address=17 (17,1)请输入待查找记录的关键字: 13address=13 (13,10)请按任意键继续. . .*/
